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激光诱导-纳米颗粒辅助的生物分子和细胞改性研究 --记2021年度中德合作与交流项目网上研讨会
发布者: 王晶 | 2022-05-12 | 1377

2019年末,由西安交通大学生物医学光子学与传感器研究所张镇西教授与德国吕贝克大学生物医学光学研究所Alfred Vogel教授共同申请获批了中德科学中心的交流项目(题目:Nanoparticle-mediated modifications of biomolecules and cells by laser irradiation,项目编号:M-0063 ),项目实施三年,资助金额共计 145 万元。该合作研究涵盖了广泛的学科领域,从探索基础的物理、化学、生物学作用机制,到开发不同药物的递送和释放技术,再到肿瘤的个性化治疗。中德合作双方将在激光诱导-纳米金颗粒和纳米脂质体颗粒辅助的生物分子和细胞改性方面开展合作研究。在新冠疫情全球蔓延、国际旅行受阻情况下,双方课题组保持“云上”合作关系。在2020年双方课题组在激光诱导亚毫米空泡动力学领域取得一定研究进展,并在流体力学顶级国际期刊 Physics of Fluids上联合发表了合作研究成果。

  为了促进双方研究团队间的学术交流,西安交通大学生物医学光子学与传感器研究所与德国吕贝克大学生物医学光学研究所共同主办的2021年度中德合作与交流项目研讨会于12月8日至10日在线上顺利召开。本次研讨会主题为“激光诱导纳米颗粒辅助的生物分子和细胞改性研究”。德国吕贝克大学生物医学光学研究所教授、吕贝克医学激光中心副总裁Alfred Vogel教授与西安交通大学生命科学与技术学院生物医学光子学与传感器研究所张镇西教授共同担任本次会议的联席主席。本次会议的参会人员围绕会议主题分享研究工作,共同探讨了激光在生物医学纳米技术方面新的发展前景与进一步的合作契机。

会议于北京时间2021年12月8下午15:00,柏林时间2021年12月8上午8:00开始。Alfred Vogel教授与张镇西教授共同主持了开幕式并分别介绍此次会议的德方、中方参会人员。中方参会人员主要有西安交通大学、中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所、遵义医科大学(珠海校区)以及河南大学等众多中知名高校、研究单位的科学家及青年学者,德方参会人员主要包括吕贝克大学生物医学光学研究所的教授、工程师及青年学者以及伊尔梅瑙工业大学的Klaus Debes教授和Ulf Hutschenreiter博士。

 

 开幕式之后,Alfred Vogel教授和张镇西教授分别做了题为“Free-electron-mediated modifications of biomolecules – from physical indicators to molecular mechanisms”与“Twenty years Sino-German cooperation and general introduction to the research topic” 的报告。Vogel教授介绍了德方团队在这两年在超短脉冲激光生物分子改性方面的研究成果、张镇西教授介绍了中方团队近几年在激光辅助纳米药物以及组织成像方面的成果,并与中德双方参会人员分享了中方团队与德方二十多年的合作历程,特别是一些源自上世纪80年代的老照片,承载了双方共同的珍贵回忆,并指出现在的成果与中德合作是分不开的,中德双方互相学习,共同成长,并将在后面的合作中结出丰硕的成果。

 

随后,西安交通大学姚翠萍教授进行了题为“Molecule delivery by photoporation mediated by gold nanoparticles”的报告,报告详细地介绍了金纳米粒子介导的光穿孔研究与药物递送的背景以及近年来西安交通大学BMP课题组在该领域取得的成果。德国吕贝克大学的Ramtin Ramanzadeh 博士也就细胞光穿孔了题为“Light-mediated cell manipulation”的报告,介绍了其在药物细胞内激光辅助递送及核内生物分子靶向激光灭活的工作,这是双方合作的一个侧重点,引发了双方热烈的讨论。来自中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所的张云教授介绍了其在稀土纳米颗粒用于肿瘤光学治疗,以及用于新冠病毒体外检测试纸方面的研究,报告得到了中德双方的广泛关注与兴趣。第一天最后的报告来自于中方团队辛静博士关于纳米材料介导胃癌光学治疗的研究,直到北京时间晚上19:00结束了第一天的会议交流。

 

   第二天的会议同样于北京时间下午15:00开始,主要由中德双方团队的青年学者进行报告交流。首先由Vogel教授团队的Norbert Linz博士和Sebastian Freidank博士分别介绍了德方团队在超短脉冲激光激发金纳米颗粒电子击穿和空化现象的实验研究以及将其应用在激光近视眼手术领域的研究成果。中方团队的王晶副教授介绍了中方团队在高光谱成像以及内窥成像方面的研究成果。双方团队联合培养的梁晓轩博士和王斯佳副教授进行了报告。梁晓轩和王斯佳在西安交通大学张镇西教授课题组攻读博士期间分别于2010年和2013年在国家留学基金委的资助下在德国吕贝克大学Vogel教授课题组进行了多年的联合培养,获得了生物医学工程博士学位。目前梁晓轩博士在Vogel教授团队从事博士后研究,王斯佳博士在张镇西教授团队从事光学纳米药物的研究。他们的报告题目分别是关于水中激光空化效应过程的一整套详细理论模型以及光敏纳米脂质体用于肿瘤光学和免疫治疗的研究。第二天最后的报告来自于遵义医学院珠海校区的王思琪博士,她在激光诱导金纳米空化效应方面有着多年的研究,她的报告与中德双发项目非常贴近,引发了中德双方团队的热烈讨论。

 

第三天的会议主要是双方课题组博士生之间的报告交流。在三天的会议进程中,共有17名专家学者进行了与“激光诱导纳米颗粒辅助的生物分子和细胞改性研究”相关的报告。大会设有“圆桌会议”平台,在每天的会议结束之后,中德双方都会在此平台进行交流,该平台旨在弥补线上会议不能够面对面交流的弊端,力求提高各位参会人员的参与度,并在线上自由分享各自的观点,取得了很好的交流效果,进一步促进了双方团队乃至中德两国在生医光电领域的合作与交流。

 

西安交通大学张镇西教授课题组与德国吕贝克的学的合作始于2002年,在近20年的合作交流过程中,中德双方共同开展了包括国家自然科学基金国际合作重点项目“基于新型光穿孔技术的纳米尺度细胞膜微手术研究(61120106013)”,中德人员交流项目(PPP)“基因转染新方法研究——激光照射金纳米颗粒诱导细胞的选择性吸收”、“跳动心脏的四维高分辨率快速成像”在内的多个科研项目,互派了多名访问学者共同开展项目,在国际知名期刊共同发表了14多篇成果论文,并共同培养了一批青年学者。此次研讨会的举办,不但为参与会议的中德学者提供一个用于交流及合作的平台,也开辟了疫情常态化形势下中德合作的新方式,为推动中德双方的合作奠定了良好的基础。