2023年5月9日晚,由上海国际人类表型组研究院、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院、中国生物物理学会表型组学分会共同举办的生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛第五十二期顺利开讲。
本次论坛特别邀请了南方科技大学生物医学工程系蒋兴宇教授,作了主题为“用于loss of function的微纳尺度技术”的精彩报告。论坛由复旦大学人类表型组研究院的钱斌治教授主持,来自全国的3300余名专家、学者线上参加了本次论坛。

蒋兴宇教授
蒋兴宇,南方科技大学生物医学工程系讲席教授、系主任。蒋教授于1999年获芝加哥大学学士,2004年获哈佛大学博士,2005年开始在国家纳米科学中心工作,2018 年进入南方科技大学,主要研究领域为分析化学、微流控、生物医学工程、纳米生物医学。先后获得国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划首席科学家、“万人计划”科技创新领军人才、英国皇家化学会会士、美国医学与生物工程会会士、中青年科技创新领军人才、国务院特殊津贴专家、中科院“百人计划”、腾讯首届“科学探索奖”等奖项与殊荣。在国际重要学术期刊发表SCI论文380余篇,总引用超过33,000余次,H因子90。

钱斌治教授
论坛开始,主持人钱斌治教授代表主办方对莅临的嘉宾及观众表示热烈欢迎,并对上海国际人类表型组研究院(IHPI)、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院(HuPI),以及演讲嘉宾蒋兴宇教授做了简要而隆重的介绍。

报告中,蒋兴宇教授先简要介绍了团队在微流控芯片中LNP复杂封装方面的工作,并着重分享了团队在肿瘤方面的突出成果。蒋教授团队关注到神经微环境在肿瘤发生、发展中的作用,开发了一种高通量的微流控芯片,用于体外研究神经-肿瘤细胞相互作用,并通过微流控芯片进行高通量快速药物筛选。后续团队将胰腺癌作为研究对象,以小干扰RNA(siRNA)靶向胰腺癌肿瘤组织高表达的神经生长因子(NGF)作为治疗手段,开发了一种基于金纳米簇(直径小于3nm)的NGF siRNA的递送平台,通过NGF基因的沉默来调控胰腺肿瘤的神经微环境和肿瘤发展。相对于传统药物载体材料而言,该金纳米簇由于其独特的超小尺寸效应和表面正电荷,具有常规材料前所未有的高载药量,可以为siRNA提供有效保护,延长siRNA在体内的循环时间,提高siRNA在肿瘤部位的靶向聚集。通过皮下肿瘤、原位肿瘤以及病人来源(PDX)三种胰腺癌小鼠模型的活体成像、组织切片分析等实验验证,证明金纳米簇携带的siNGF可以有效沉默胰腺癌组织中的NGF基因,从而有效抑制胰腺癌的发生和发展,为胰腺癌的诊疗开辟了一种全新的手段。
接着,蒋教授介绍了团队在基于微流控的纳米颗粒序列组装方面的工作进展,重点介绍了一种基于微流体的mNPs序列组装(MESA)策略。在该策略中,微流体芯片作为原材料的微型传送带,可依次实现索拉非尼(SFN)超分子的组装、siRNA的静电吸附和保护性脂质的表面组装。得益于芯片上快速和慢速处理的调节,由此所制备的脂质siRNA索拉非尼纳米颗粒(LSS NP)对索拉非尼(~100%)和siRNA(~95%)具有超高的封装效率。虽然携带负电荷,但LSS NP能够在肿瘤细胞内实现药物的胞质递送和高基因沉默效率。在体内,递送乏氧诱导因子(HIF1α)靶向siRNA的LSS NP能够有效地使肿瘤消退。因此,该策略有望实现索拉非尼/siRNA联合疗法,同时MESA可以成为制造复杂纳米系统的通用平台。
最后,蒋教授通过生动形象的范例分享了团队在柔性材料方面的成果。例如,电子血管,该血管由聚(L-丙交酯-ε-己内酯)(PLC)结合液态金属构成,通过集成柔性电子器件与三层血管细胞,以模拟自体血管结构,有望实现对血管疾病的原位精准监测与治疗。同时,团队通过结合液态金属镓铟合金和压敏胶水,采用浇注-剥离的方法得到了具有表面富集结构的粘附性导体。粘附性导体是作为电生理电极的理想材料,基于粘附性导体的电极可与皮肤紧密贴附,在变形过程中始终与皮肤共形。该电极具有与商用水凝胶电极相近的性能,并且不会因长时间的暴露而干燥失效。
在精彩的报告后,蒋兴宇教授还与观众们展开了热烈讨论。如有位观众提问:“蒋教授,您团队是如何解决治疗肿瘤过程中靶向性的问题 ?”蒋教授答复:“首先,以我们制备的脂质体包裹的金纳米颗粒为例,外层PEG结构可以保障纳米颗粒注入体内后第一时间不被巨噬细胞吞噬;其次,通过添加特定的修饰,保障颗粒在体内循环的过程中与目标器官细胞结合,继而实现靶向目标。”
生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛将持续为大家提供高质量的讲座,第五十三期生命天眼论:Phenomics表型组学前沿论坛将于5月16日(下周二)晚上20:00-21:30举行,届时将由复旦大学生命科学学院周兆才教授,带来主题为“肿瘤发生及演化的信号机制”的报告。敬请各位同仁关注!