省智能生物材料重点实验室:以生物材料为基 助推精准医疗发展
2022-11-30陈苑
■ 记者 陈苑
高效合成树枝状大分子智能载体材料、研发靶向肿瘤细胞外基质蛋白的精准核磁共振成像造影剂、创建天然药用辅料的分离新方法……浙江省智能生物材料重点实验室(以下简称“实验室”)成立一年多以来,瞄准智能生物材料研究的前沿领域,集中开展科技攻关,取得了一系列重要的进展。
作为一家“年轻”的科研机构,实验室深耕智能药物载体材料、智能医学影像探针材料、药用材料制备与应用三大方向,在协同创新、人才引育、成果孵化上做了大量的尝试与突破,创新动能澎湃。
以临床应用导向搭建创新转化平台
生命健康是我省着力打造的“三大科创高地”之一,随着精准医疗逐渐成为医学的一大发展趋势,如何利用精准生物医药和高性能医疗器械对疾病提供精准诊断和精准治疗成为一大新的课题。
“医学影像技术比如CT 成像、超声成像等的精准度会直接决定精准医疗的水平,而影像探针材料又是影响仪器影像能力的重要因子,因此发展高灵敏性和特异性的生物材料就很重要,这也是我们研究的方向。”实验室主任申有青解释道。而应用于临床的智能生物材料,其研发过程必然是临床导向下的临床医学、基础医学、材料学、药学等多学科背景科研人员通力合作研究的过程。这就需要为省内外专家提供一个交流通畅、合作方便、仪器先进充足的合作研究平台。
为此,省智能生物材料重点实验室应运而生。实验室在浙江大学生物纳米工程中心的基础上开展建设,对进一步凝聚智能生物材料领域的研究力量、构建高水平的基础研究和临床转化应用研究平台起了重要作用,极大促进了多学科交叉合作研究,助推我省精准医疗相关产业的发展。
“生医工”融合模式助力人才培养
邵世群是实验室成立之初加入申有青教授团队的一名研究员,作为实验室目前的科研骨干,他表示自己当初的选择是正确的,事业发展符合自己的期待。
浙江大学化学工程与生物工程学院
当时,邵世群刚在国外一所知名高校完成博士后研究,面对多份录用通知书,他选择了这家刚成立、“默默无闻”的单位做科研。“当时面试的时候和申教授交流,他对实验室未来科研发展的思路非常清晰,团队建设模式也与我的期待相符合,我当时就觉得不能错过这个机会。”他回忆说。
作为浙江大学“百人计划”研究员,邵世群是实验室高质量引才用才的一个缩影。一直以来,实验室在青年人才的引育上下足功夫。据申有青介绍,他们与国外知名科研院所、高校保持联系,持续“追踪”生物材料领域崭露头角的青年才俊,通过匹配在科研单位中有竞争力的薪酬,充分放权,鼓励他们大胆研究、不计成败,最大限度调动他们的积极性。据了解,目前实验室共有34 名研究人员,其中具有博士学位的33 名,占人员总数的97%,2021 年获得基金支持总额超过4771.5 万元。
此外,实验室致力于给团队成员创造一个多学科交叉的交流平台,用特色的“生医工”融合模式激发科研人员的创新热情。据申有青介绍,“生医工”融合模式指的是生命科学院、医学院与化工学院的科研人员在一起进行跨专业、跨背景、跨学科的交流与合作,推动“生医工”融合研究成果的创新与转化。“学科交叉已逐渐成为科技创新的源泉,也成为科学时代一个不可替代的研究范式。医学院结合临床观察提出问题,生命科学院针对该问题进行研究并阐明相关机制,化工学院利用该机制来研发相应的生物材料,通过把握好生物、医学、工程学科的互动与融合,充分发挥各自的学科优势。”申有青进一步解释道。而今,实验室已经举办了两届“生医工”交叉研讨会。
申有青教授带领学生开展试验
在这样的人才培育模式下,科研人员的创新活力进一步迸发,高水平的科研人员队伍也为创新成果的涌现夯实了基础。
统筹资源优势孵化创新成果
首次发现高分子载体肿瘤血管主动外渗机制,突破传统EPR 理论,建立肿瘤靶向递药的新理论;首次揭示高分子载体介导的瘤内主动渗透新机制,解决递药系统在瘤内渗透的瓶颈难题;阐明高分子载体的构效关系,提出了肿瘤靶向递药的五步级联过程和高分子载体纳米特性自适应的概念——这是申有青教授团队在“高分子载体设计与肿瘤靶向递药机制”上取得的系列原创性成果,摘得了2021 年度浙江省自然科学奖一等奖。
多个“首次”、多项突破,彰显出这项成果沉甸甸的分量。自成立以来,实验室依托浙江大学化工学院在生物材料领域多年的研究优势,在智能载体材料、生物大分子药物智能载体材料、精准医学影像探针材料等领域积极布局,促进智能生物材料创新与转化。目前,实验室已获批承担国家级项目26 项、省部级项目8 项,团队成员获省科学技术奖一等奖2 项。
基础打牢,应用拓宽。科研创新不能闭门造车,实验室与国内外研究机构不断加强交流合作、协同创新——与中科院长春应用化学所、北京化工大学、南开大学和中国科学技术大学共同承担了国家自然科学基金重大项目,在抗肿瘤药物精准输送方面取得了重要研究成果;与中科院过程所、华东理工大学和上海应用技术大学共同承担科技部纳米科技重点研发计划,在控释材料研发方面取得了重要研究成果;与美国加州大学洛杉矶分校顾臻教授合作,研制了首个主动运输型纳米药物,提出了纳米药物通过肿瘤细胞主动内吞转运的传输新机制,极大地提高了纳米药物抗癌效率……创新“朋友圈”日渐扩大。
“要在重大发现上有所突破,在临床应用方面有所推动,同时培养一批智能生物材料领域的优秀人才。”申有青表示。未来,省智能生物材料重点实验室将力争建成在科学上有独特发现、在世界上有吸引力的科研机构。