讲座回顾

讲座：第二届纳米技术与分子诊断论坛

主讲嘉宾

David Tai Wei Leong教授、赵征寰教授、李帮林副教授

论坛简介

2025年4月22日，第二届纳米技术与分子诊断论坛在金凤实验室召开。本次论坛邀请到新加坡国立大学David Tai Wei Leong教授、重庆医科大学赵征寰教授和西南大学李帮林副教授。围绕纳米技术与分子诊断的前沿热点，三位嘉宾进行了深入交流，分享了他们的最新研究成果。

主讲人简介与讲座核心要点

David Tai Wei Leong教授，新加坡国立大学化学与生物分子工程系科研副处长、博士生导师，英国皇家化学会会士。他担任Bioactive Materials (IF 18.9)、Science and Technology of Advanced Materials (lF 5.5)、Nanolmpact (lF 4.9)期刊副主编。Leong教授在Nature Nanotechnology、Nature Communications、Advanced Science、Biomaterials等期刊发表170多篇SCl论文，引用18000多次，H因子70。

讲座核心要点：纳米材料的广泛应用引发了公众对其潜在健康影响的担忧，也促使科学界开展大量相关研究。新兴的纳米生物学领域需要更深入地理解纳米级粒子与生物组分的相互作用机制。由于纳米材料特有的尺寸效应，部分纳米颗粒可能进入循环系统并在重要器官中蓄积。在设计未来的纳米药物，尤其是用于治疗癌症的纳米药物时，需要考虑NanoEL的潜力。

Leong教授在讲座中详细介绍了纳米材料诱导血管内皮渗漏现象及其应用。Leong教授团队揭示了一种新型非受体介导的直接作用机制：高密度刚性纳米材料通过直接侵入血管内皮细胞粘附连接，破坏VE-钙黏蛋白相互作用，从而诱发内皮细胞间隙形成（ECL）。这一发现与目前广为认知的受体介导机制形成鲜明对比——后者需通过介质分子（如凝血酶与PAR-1受体、缓激肽与缓激肽受体b1/b2/b3、组胺与H1受体、血管内皮生长因子与其受体VEGFR-1/VEGFR-2等）的特异性结合来诱导ECL。初期研究发现不可控的NanoEL会带来严重的副作用，例如促进癌细胞转移等。随着对NanoEL的化学-物理和生物机制的进一步研究，Leong教授团队提出NanoEL效应可以提高药物和纳米制剂进入肿瘤的能力，提高治疗效果的同时避免产生副作用，也为肿瘤治疗提供一种新的可能。

主讲人简介与讲座核心要点

赵征寰，重庆医科大学教授，重庆英才青年拔尖人才。以第一作者或通讯作者身份在Nature子刊Nat. Commun.，生物医学工程权威期刊ACS nano，Adv. Funct. Mater., Biomaterials 和Chem. Mater.以及SCI一区杂志J. Mater. Chem. 和J. Mater. Chem. B上发表多篇研究论文。

讲座核心要点：化学动力学治疗作为近年来备受关注的肿瘤治疗方法，旨在通过在肿瘤部位特异性的产生自由基，进而杀死肿瘤细胞达到肿瘤治疗的效果。与此同时，磁共振介导的肿瘤诊疗一体化试剂是近年来纳米药物领域的重要研究方向。

赵征寰教授在讲座中指出通过可控合成对氧化钆磁共振纳米造影剂进行结构优化，成功引入具有化学动力学功效的锰离子和具有光热治疗效果的聚多巴胺。该诊疗一体化试剂具备较好的磁共振造影成像能力，成功实现在T1模式下的肿瘤诊断。与此同时，该诊疗一体化试剂可以利用其光热转换能力在实现光热治疗的同时，提高肿瘤部位的局部温度，进而提高羟基自由基在肿瘤部位的产生效率，从而提高化学动力学治疗的效果。

赵征寰团队主要探究磁共振成像对肿瘤的治疗的意义，以及包括对肿瘤分型的识别。

近年来，已经获得一系列新型高效磁共振成像造影剂，在小鼠模型上成功实现了对原位瘤或转移瘤的检测。以具备磁共振造影能力的磁性材料为基础，设计合成了多种肿瘤微环境响应的诊疗一体化药物，在荷瘤小鼠模型上实现肿瘤诊断的基础上，有效的抑制了实体瘤的生长。

主讲人简介与讲座核心要点

李帮林，西南大学副教授，以“通讯作者”身份在Nature Commun., Adv. Funct. Mater., Environ. Sci. Technol., Anal. Chem., J. Chem. Educ., Mater. Horiz., Nanoscale Horiz., ACS EST Water, Langmuir, ACS Mater. Lett., Environ. Sci. Nano, J. Mater. Chem. A/C, Nanoscale, Analyst等国际知名期刊上发表SCI收录论文30余篇。目前，论文总被引2500余次，H因子为30。

讲座核心要点：三价Au离子很容易被共存的还原剂试剂还原为零价原子，导致随后Au原子的积累和等离子体纳米结构的形成。在不存在稳定剂或存在弱稳定剂的情况下，Au纳米颗粒(NPs)总是发生聚集性生长，因此构建了不规则的多维Au材料。

李帮林副教授在讲座中提到加入纳摩尔水平的汞离子可以有效地防止Au原子的外延积累，获得具有介导形态和优异等离子体特性的分离Au NPs。实验结果和理论模拟表明，在弱还原剂存在下，汞浓度依赖于等离子体纳米结构的形成及其介导的尺寸和形状。此外，反应系统的敏感等离子体响应表现出与汞物种相当的选择性。

李帮林副教授还展示了使用Au-NP染色水凝胶(含纳米水凝胶)的高性能传感策略。除了汞传感之外，通过掺杂新兴材料和先进的化学/生物策略，可以开发出纳米水凝胶作为各种污染物的高性能现场监测途径。水凝胶显著的网状骨架结构和卓越的稳定能力显示出在广泛的传感应用中的巨大前景，特别是在污染物的现场环境监测中。