崔大祥：当纳米与医学交汇 作者：暂无 来源：《科学中国人》 2014年第6期 本刊记者 王辉 世界上没有孤立存在的事物，任何事物都会与周围其他事物存在着这样或者那样的联系。 哲学如是说。科学上也是一样。不同的学科、理论相互交叉结合，往往会取得1+1>2的结果，而随着这个“新生儿”的成长成熟，也会推动理论上的突破与技术上的创新。 当崔大祥与纳米相遇、相知，这项年轻的技术向他敞开了一扇大门，令他一头扎进纳米生物医学工程研究中，乐而忘返。 人生之道在舍得 2001年远赴德国之前，崔大祥其实已经初露锋芒。 当时的他，已经拿到第四军医大学医学硕士学位、生化与分子生物学专业博士学位，在第四军医大学全军基因诊断技术应用研究所工作了两年多，被破格晋升为副教授。 当时的他，主持的国家自然科学基金青年基金项目“3个人胃癌差异表达基因的全长cDNA克隆与染色体定位研究”已接近尾声，另一项国家自然科学基金面上项目”GCYS-20基因的功能性研究”进展也很顺利。 一位毕业未久就能获得两项国家自然科学基金支持、并被破格提拔的骨干人才，这，恐怕是周围大多人对他的印象。然而，就是在这样一个事业上升阶段，他却选择了冷处理，直奔德国马克思·普朗克研究所（简称马普所）开展博士后研究。 时逢马普所创办生物一纳米工程中心，恰是用人之际。刚到德国，崔大祥便被吸纳进入组建队伍中，并被委以重任，成为生物一纳米工程中心生物安全负责人以及生物一纳米实验组组长。 四年下来，他就像一块海绵，全力吸收着来自生物纳米工程领域的水分：不仅在专业上稳扎稳打地积累了良好的基础，还获得德国项目管理资格证书与生物安全管理资格证书，从研究中心的组建以及实验组的发展上汲取了宝贵的经验。大好的前程摆在面前，他却再一次选择了重新开始。 2004年9月，经过竞聘，崔大祥登上了回国的航班，准备在上海交通大学纳米科学技术研究院开启新的征程。再次面对未知的未来，崔大祥却早已做好了打算。早年从医的他，接触纳米技术之后，越深入就越为之折服，也希望能够从纳米层面去研究生物医学，以技术与工程结合的手段，去研究和解决生物医学中的相关问题。 上海交通大学所给予的，正是这样一个可以让他大展拳脚的平台。在这里，他以特聘教授的身份出现，负责组建纳米生物工程研究室，并担任研究室主任。之后的几年里，上海交通大学转化医学研究院副院长、薄膜与微细技术教育部重点实验室副主任、纳米重大科学研究计划项目首席科学家、上海市浦江人才、教育部新世纪优秀人才、上海市优秀学科带头人……一个个头衔落在他身上，彰显着他的能力和各界对他的认可。 有舍方有得，崔大祥在一次次峰回路转中演绎着他的人生哲学．以一个“局外人”的眼光，做着“局内人”的努力，不断寻找事业的真谛。率先源于医心 胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，在我国其发病率居各类肿瘤的第二位，每年约有17万人死于胃癌，几乎接近全部恶性肿瘤死亡人数的1／4，且每年还有2万以上新的胃癌病人产生出来，其威胁性令人扼腕。 近五年来，崔大祥的主要精力就扣在解决胃癌预警与早期诊断中的关键科学问题上，取得了醒目的成绩。 通过采集200多例临床胃癌患者与癌前病变患者的呼吸气体，他筛选出一些仅存在于胃癌患者的呼吸气体标志物，在国际上首次证明Phospholipase C epsilon 1是一个重要的分子标志物。“它在萎缩性胃炎病变中表现出低表达或无表达，而在胃癌组织中高表达，可用于区分萎缩性胃炎与早期胃癌。”崔大祥说。随后诞生的呼吸气体超敏感电化学传感器检测方法也是因此而来的。 呼吸气体需要检测，血液中与胃癌相关的标志物同样需要检测。为了提高这种检测的灵敏度与特异性，崔大祥率先报道出碳纳米管与量子点自组装基础上的超敏感检测核酸与抗原的技术原理方法。2008年，Nature Nanotechnology特别将这一研究列为Research Highlight并发表了评论，表示”碳纳米管与量子点结合能够高灵敏地探测DNA与抗原”，同时“能够延伸到生物传感器应用”。 当然，在纳米探测新技术原理方法研究上，崔大祥不止有一项突破。在发现巯基乙酸修饰的量子点能够增强PCR特异性的现象后，他提出了基于量子点荧光淬灭的定量PCR原理方法，并在国际上率先报道。该方法对微量样品中的核酸检测更具有现实意义，已经获得了专利授权。而以细菌为模板．他通过可控绿色合成了空心的带有纳米孔的银微球。这就意味着通过表面修饰，连接上拉曼分子，可以把拉曼分子的检测信号增加10"倍。这一突破也在GreenChemistry上得以率先报道。 2011年，Analyst杂志封面上出现了一位中国学者的成果。文章显示：利用磁性纳米粒子团簇．结合既能与抗体Fc片段结合又具有Mbol酶切功能的双功能蛋白，以及荧光淬灭基因探针．可以建立起对唾液中的微量抗体进行定量检测方法；该方法灵敏度可达到O.lng／mL，对唾液中早期微量的艾滋病毒、肝炎病毒、肿瘤标志物均检测具有重大的现实意义。 现实意义。这个词一次次被赋予在崔大祥的研究中。确实如此，早年从事临床医学的他十分看重转化医学的发展，试图在基础研究与临床医学之间搭建起一座桥梁。这一点，也能在他的研究中找到明例。基于量子点荧光淬灭的定量PCR技术原理方法就被转让给上海赛安生物医药股份有限公司，并开发出系列试剂盒，产生了重大的经济效益。当然，他在转化医学上还有更为系统的研究。 冲破转化的“篱笆墙” 过去，传统的基础研究与临床实践之间总是被一系列障碍分隔。这些障碍就像是一道“篱笆墙”，而崔大祥所想所为的，就是将研发的最新成果扔过这道墙。对他来说，要实现转化，不仅要有国际前沿的视野，还要发现临床中存在的问题，做有针对性的研究。 RGD修饰的壳聚糖包被的磁性纳米粒子探针能够实现对血液中胃癌细胞的快速捕获与定量检测：GMI传感器微流控芯片系统，可以实现HPV病毒16／18的快速基因分型；巨磁阻(GMR)芯片传感器，可以通过8个指标同步检测来实现对HBV病毒的快速基因分型。 BRCAA1抗体连接的荧光磁性纳米粒子探针，能主动靶向5mm直径胃癌的裸鼠模型，实现胃癌的荧光成像与核磁共振成像：上转化荧光磁性纳米粒子探针，可实现皮下胃癌模型的CT成像与近红外荧光成像及核磁共振成像，为早期胃癌定位定量可视化提供可能。此外，由RNAse A掺杂的近红外量子点与RGD或Her2抗体连接后的纳米探针、光敏剂Ce6连接的碳点探针等，则为实现胃癌的靶向影像与治疗一体化创造了条件。 这些．也仅仅是个代表。经过数年的研究积累，崔大祥所研发的PCR仪在多家单位走向实践，部分纳米材料与多功能纳米探针获得应用，纳米自洁涂料在建设部重大工程中得以推广实践。他利用磁性粒子与量子点标记技术，研制了磁性试纸条与量子点试纸条，并开发出配套的检测设备，灵敏度分别达到5pg／ml与20pg/ml，在定量检测领域极具前景。而以此为基础的生物免疫层析芯片检测仪，也在获得医疗器械注册证后已经获得生产批号，于部分单位推广。另外，快速检测的GMR微流控芯片系统、磁性检测芯片与配套的定量设备也在转化进行中。 一切，都在正轨中。回国以来，他承担了十余项项目。且不谈所获的各项科技奖励，如今，他还握有欧洲与美国专利各1项，中国专利授权30项，医疗器械证5个……这将是他日后开展科技成果转化的重器，也为他未来的科研生涯增加了信心和底气。今后，他致力于拥有的专利成果的转化，希望他团队的发明能够造福患者，这是他最大的心愿。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/bf7211faf51fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2795.html