科研新动态|近期华南理工科研成果速递 政务

科研新动态|近期华南理工科研成果速递 政务

时间:2020-02-12 16:35 作者:admin 点击:
阅读模式 生物医学科学与工程学院王均教授团队 高效递送CRISPR/Cas9进入巨噬细胞进行基因编辑的纳米递送系统 医学院温龙平教授团队 利用保护性自噬联合光热治疗突破肿瘤耐药桎梏,实现了耐药肿瘤的高效协同治疗

材料科学与工程学院吴水珠教授团队 设计并制备了两种基于小分子聚集体的纳米光学传感器,可分别在药物性肝损伤或肿瘤转移的生物标志物的作用下产生荧光和超声信号 机械与汽车工程学院陈维平教授团队 制备出目前断裂强度最高的高熵合金 物理与光电学院师生团队 实现片上谷拓扑材料 材料科学与工程学院曹镛院士团队 通过化学结构微调控设计聚合物光伏材料,实现1cm2聚合物太阳电池的认证光伏效率超过12% 王均教授团队在NatureCommunications杂志发表最新研究成果 近日,华南理工大学王均教授团队找到一种能够高效递送CRISPR/Cas9进入巨噬细胞进行基因编辑的纳米递送系统,该成果以“TargetingofNLRP3inflammasomewithgeneeditingfortheameliorationofinflammatorydiseases”为题在线发表在国际著名期刊NatureCommunications杂志。该论文的共同第一作者是许从飞博士和鲁紫东博士,通讯作者是王均教授,华南理工大学为论文的第一单位。该研究得到了科技部重大研发计划项目(2017YFA0205601)、广东省引进创新创业团队项目(2017ZT07S054)以及国家自然科学基金等项目的资助。 王均教授团队制备了一系列具有不同特性的CLAN纳米颗粒库,通过体内筛选从中找到能够高效递送CRISPR/Cas9进入巨噬细胞的CLAN纳米颗粒,利用筛选的CLAN纳米颗粒将Cas9mRNA和靶向NLRP3基因的gRNA(mCas9/gNLRP3)高效递送到小鼠体内的巨噬细胞中,通过敲除NLRP3基因,抑制NLRP3炎症小体被多种炎症刺激剂活化,成功实现对小鼠败血症、腹膜炎以及II型糖尿病的预防或治疗。 该研究成果找到了一种能够高效递送CRISPR/Cas9进入巨噬细胞进行基因编辑的纳米递送系统,为巨噬细胞功能干预和相关疾病治疗提供了新的技术手段,同时王均教授团队正在努力对CLAN做后续的改进,以解决针对更多细胞的体内CRISPR/Cas9递送难题。 温龙平教授团队“实现耐药肿瘤的高效协同治疗”成果在Nature子刊发表 近日,华南理工大学医学院(生命科学研究院)温龙平教授团队和华南理工大学附属第二医院曹杰教授以及中国科学技术大学曾杰教授合作,利用保护性自噬联合光热治疗突破肿瘤耐药桎梏,实现了耐药肿瘤的高效协同治疗,该成果以“Harnessingcopper-palladiumalloytetrapodnanoparticle-inducedpro-survivalautophagyforoptimizedphotothermaltherapyofdrug-resistantcancer”为题,在线发表在国际著名期刊NatureCommunications杂志。该论文的共同第一作者是华南理工大学医学院(生命科学研究院)张云娇副教授、中国科学技术大学沙锐博士和张岚博士,通讯作者分别为温龙平教授、曹杰教授和曾杰教授,华南理工大学为论文的第一单位。 据介绍,Chemo-PTT(Chemo-photothermaltherapy)是将化疗与光热治疗相结合,对肿瘤进行高效杀伤的一种治疗手段,但常规的Chemo-PTT采用临床通用的化疗药物,对耐药性肿瘤往往效果不佳。该研究针对这一难题,通过调控纳米材料的组成及形貌,研发出一种四角叉铜钯合金纳米颗粒(TNP-1),其独特的尖端聚光效应赋予了纳米颗粒优异的近红外转换效率,并能在肿瘤细胞中引发保护性细胞自噬。研究进一步显示,自噬抑制剂可以大幅度提高TNP-1对肿瘤细胞的光热杀伤效应,并在三阴性乳腺癌(4T1)、多重耐药乳腺癌(MCF7/MDR)以及病人来源的耐药乳腺癌肿瘤模型中得到良好验证。 将自噬抑制剂取代常规化疗药物,并与同时具备光热效应和诱导保护性自噬效应的纳米颗粒联合,有望成为一种新型的特别适用于难治性及耐药性肿瘤的Chemo-PTT治疗策略。该研究得到了科技部重大研发计划项目、广东省引进创新创业团队项目以及国家自然科学基金等项目的资助。 吴水珠教授团队在NatureCommunications杂志发表最新研究成果 华南理工大学材料科学与工程学院及发光材料与器件国家重点实验室吴水珠教授团队设计并制备了两种基于小分子聚集体的纳米光学传感器,可分别在药物性肝损伤或肿瘤转移的生物标志物的作用下产生荧光和超声信号,从而实现了在特定小鼠模型中对药物性肝损伤和早期肿瘤转移的非侵入性的诊断。近日,该成果以“Activatableprobesfordiagnosingandpositioningliverinjuryandmetastatictumorsbymultispectraloptoacoustictomography”为题,发表在国际著名期刊NatureCommunications杂志上。该论文的第一作者是武英龙博士,通讯作者是曾钫教授和吴水珠教授,华南理工大学为论文的唯一完成单位。该研究得到了多个国家自然科学基金特别是分子聚集发光基础科学中心项目的资助。 一些治疗性药物在不当使用的情况下会对肝脏造成严重损伤,不仅危及人类健康,也导致了一些药物从市场撤回;另外,一些肿瘤在转移的早期也难以被及时发现。吴水珠教授团队以光学成像的方法,对上述问题进行了尝试性探讨,构筑了以氧杂蒽为基本架构的两种可激活式近红外生色团,并将对肝损伤与肿瘤转移标志物具有灵敏响应的基元分别引入生色团中,获得了“推-拉电子”型发光分子,并将它们分别在水相中形成了稳定的基于小分子聚集体的纳米光学传感器。传感器1可在肝损伤标志物的激活下,产生强烈的近红外荧光和超声信号,实现了对肝损伤的检测与双模式成像。 另一方面,传感器2可由一种肿瘤转移标志物激活,对肿瘤在腹腔内转移和经淋巴系统在后肢的前哨淋巴结的转移进行了检测和成像。此外,通过采用多光谱断层扫描技术,对肝损伤、肿瘤转移实现了精确定位,还对肝损伤修复过程和抑制肿瘤转移的过程进行了实时跟踪成像。 据介绍,本研究结果可望为肝损伤等疾病提供一种便捷和可实时精确定位的非侵入式检测诊断方法。 华南理工制备出目前断裂强度最高的高熵合金 成果在Science子刊发表 金属材料对于现代社会的意义,就如同骨骼对于人体,是支撑起人类文明的“脊梁”,而如何提高金属结构材料的强度一直是研究者关注的焦点。高熵合金打破传统金属以单一元素作为主元的限制,其成分的可设计性和可调节性有利于形成特殊的微观组织结构,进而获得超高的强度,因此成为近年来金属材料领域研究热点之一。 10月12日,Science杂志子刊ScienceAdvances在线发表题为“Ahigh-entropyalloywithhierarchicalnanoprecipitatesandultrahighstrength”(一种具有多级纳米析出和超高强度的高熵合金)的研究论文。华南理工大学机械与汽车工程学院陈维平教授与加州大学欧文分校EnriqueJ.Lavernia教授为共同通讯作者,陈维平教授2015届博士付志强为第一作者。该研究以华南理工大学(第一单位)广东省金属新材料制备与成形重点实验室和加州大学欧文分校为依托,完成了材料的制备、性能测试与表征。 据介绍,该研究利用高熵合金设计理念,采用近净成形工艺,短流程制备出一种具有多级共格析出纳米颗粒增强的块体高熵合金。单一主元的传统金属材料结构(例如:镍基高温合金),通常只能获得一级析出相。而高熵合金成分的多主元性,使其析出相通常也表现出多主元的成分特性。通过巧妙的成分设计和恰当的制备工艺,便能在该类合金的析出相上再析出更加细小的纳米析出相,最终形成多级纳米析出相,进而极大地发挥析出强化效果。 该研究所制备的Fe25Co25Ni25Al10Ti15高熵合金,展现出超高的室温拉伸性能,其断裂强度高达2.52GPa,是目前断裂强度最高的高熵合金。该新型高熵合金获得超高强度的原因,不仅是因为极大地发挥了析出强化效果,还有晶界强化和硬质bcc相的辅助作用。该研究中所阐述的多级纳米析出强化理论也为今后新型高强韧合金的设计,提供了新的思路。 多级纳米析出相的示意图与透射电镜照片 实现片上谷拓扑材料 NatureMaterials刊登华南理工科研成果 10月22日,Nature杂志子刊NatureMaterials在线发表题为“On-chipvalleytopologicalmaterialsforelasticwavemanipulation”(用于弹性波操控的片上谷拓扑材料)的研究论文,作者为严谋、陆久阳、李锋、邓伟胤、黄学勤、马佳洪、刘正猷。其中华南理工大学物理与光电学院2016级博士生严谋、副教授陆久阳和教授李锋为共同第一作者,该论文的第一署名单位为华南理工大学。 能谷指的是动量空间中能带的极值点。由于成对出现,其可被视为赝自旋,可以作为一个新的自由度,用以调控电子输运行为,具有重要应用前景。随着谷电子学的快速发展,电磁波和声波的谷态研究也引起了很大关注。 严谋、陆久阳和李锋所在团队经过精心设计,采用微加工制作工艺,在硅片上制备了用于弹性波操控的谷拓扑材料(图a所示)。理论和实验表明:弹性波能够以边缘态的形态在该芯片上按照所设计路径低损耗传输(图b所示)。 图(a):硅片拓扑材料和放大照片;(b)和(c)分别表示谷拓扑边缘态的抗散射传输和反常分流现象 该团队进一步揭示了边缘态的反常分流现象,即分流与不同拓扑相的界面的夹角有关。这种反常分流曾在石墨烯中被预期,但一直没有实验验证,如今在片上谷拓扑材料中得到了实验证实(图c所示)。 片上谷拓扑态材料的实现,有望使拓扑物理在微纳机电系统和声表面波器件等领域得到应用。 曹镛院士团队在NatureEnergy发表聚合物太阳电池研究成果 10月22日,华南理工大学曹镛院士团队通过化学结构微调控设计聚合物光伏材料,实现1cm2聚合物太阳电池的认证光伏效率超过12%,相关成果以“Fine-tuningofthechemicalstructureofphotoactivematerialsforhighlyefficientorganicphotovoltaics”为题,发表于国际著名期刊NatureEnergy。论文第一作者为樊宝兵博士,通讯作者为黄飞教授、应磊研究员,以及爱尔兰根-纽伦堡大学李宁博士,华南理工大学为论文第一单位。 光伏技术可将清洁、可再生太阳能转换为人类可以直接利用的电能。聚合物太阳电池具有制备成本低、光电特性易调节、可实现半透明以及可制成大面积柔性器件的优点,具有巨大的商业价值和应用前景。通常,高效聚合物太阳电池仅能在很小的有效辐照面积( 华南理工大学新媒体工作室 信息来源:华工新闻网 微信编辑:陈筱露 发送邮件至zhengwu@thepaper.cn申请加入澎湃政务号或媒体团 特别声明 本文为政务等机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。