中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室(纳米中心部分)

基本信息 开放实验室名称中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室(纳米中心部分)
类型中科院重点实验室
认定部门中国科学院认定时间2008年12月
依托单位国家纳米科学中心
所属功能平台
所属领域生物医药
负责人
服务特色纳米生物效应与安全性重点实验室是纳米学科进行高水平的基础研究,培养优秀科研工作者,开展国内外学术交流的重要基地。它以纳米材料生物效应的基础研究为主体,以国家的战略性和前瞻性需求为导向,力争做出具有重要国际影响的研究成果,并对重大应用产生创新性的推动作用。主要研究内容有:1) 生物环境下纳米材料性能及调控研究。研究生物环境下的纳米材料性能及调控过程,揭示纳米材料与生物界面间相互作用及发展新的诊疗途径。2) 纳米结构的生物效应与分析研究。在认识纳米材料与生物界面的作用规律基础上,阐明纳米尺度生物分子、细胞的行为,发展生物效应检测及分析的新方法,探索与纳米结构密切相关的生理、生化过程中的分子机制。3) 医用微纳系统与技术集成。针对普惠医疗体系的重大需求,利用微纳米器件的高灵敏、高通量和小型化的特点,发展低成本、实时现场的诊断和治疗系统。4) 生物医用分子工程及纳米技术。以医用目标为指导,利用纳米材料靶向性增强治疗效果,并有效降低药物毒副作用的特点,发展生物医用分子工程及纳米技术。5) 医用纳米材料及器件的有效性评价及安全性研究。建立权威的、标准化的纳米技术及其相关产品的有效性评价及安全评估体系。
科研队伍和骨干专家实验室现有固定人员61人,研究员14人,国家杰出青年科学基金获得者5 人,中国科学院“百人计划”7 人, 国家优秀青年科学基金获得者2 人。
科研成果实验室的总体定位为纳米材料生物效应与安全性的基础应用研究。以纳米生物学的基础研究为重点,以国家纳米科学和纳米技术的重大需求为载体,推动并引领学科的发展。近几年已经在国内外学术期刊发表论文600余篇,申请专利150余项。代表性研究成果有: 基于纳米材料的生物耐药性研究:设计合成金纳米棒核/介孔二氧化硅壳的杂化纳米结构( Au@SiO2),包载典型抗癌药物-阿霉素后,通过激光照射,能够实现两种癌症治疗模式。该研究工作被Advanced Materials杂志作为 2012年第11期封面文章发表,是Advanced Materials 杂志12/2011–11/2012期间所有文章访问量最多之一(Most Accessed top 25),排在第16位。 纳米材料用于疾病检测:基于Click 化学和纳米材料的表面修饰构建了仅用肉眼就可以读出的免疫分析新策略,构建了系列基于金纳米颗粒的可视化检测方法,为HIV和阿尔茨海默病等重大疾病的诊断提供了新方法。该工作自发表以来已被SCI引用146次,入选ISI web of knowledge-ESI (Essential Science Indicators, 基本科学指标)近十年高引频论文-即最近10年内各研究领域中被引频次排名位于全球前1%的论文。Adv. Mater.等国际期刊发表综述文章对本论文内容进行了详细的引用说明,强调了此分析方法的应用前景,同时自然出版集团Asia Materials将本篇文章作为研究亮点进行了报道。 纳米结构生物效应分析和标准方法建立:首次利用中子活化绝对定量分析方法以及高灵敏的ICP-MS技术,成功建立了碳纳米管中金属含量的绝对定量分析方法,主持完成制定中国第一个纳米技术国际标准(ISO/TC229 N496),2011年被国际标准化组织ISO和国际电工技术委员会IEC审定颁布为国际标准,成为世界100多个国家认可和采用的标准分析方法。完成人因此被中国国家标准委员会授予2011年度中国标准化杰出人物和创新人物奖。
代表仪器设备

名称1

超高分辨率小动物光声成像系统

原值(万元)

195

厂商及型号

德国iTheraMSOT   invision 128

主要性能

参数

脉冲可调式近红外激光,波长可调范围680nm~980nm

脉冲能量:最高可达120mJ,能量调节范围80~120mJ,脉冲时间:<7ns

激光切换速度:100ms,激光波长调节步进:1nm,波长调节误差:<0.5nm

功能用途

应用多光谱光声断层成像技术,实现动物活体内实时动态成像,可检测体内多种光谱信号的特性,获得特异性标记的报告分子或生物标记物在生物体内分布的影像,在分子和细胞水平提供组织生理过程的各类信息

名称2

120KV生物透射电子显微镜

原值(万元)

280

厂商及型号

日立公司;HT7700

主要性能

参数

分辨率:0.24nm(晶格像@100kV);加速电压:40~1200.1 kV步)

放大倍率:x 200 ~ x 200,000 高反差模式、x4,000   ~ x 600,000 高倍模式、x 50 ~ x 1,000 低倍模式

 

功能用途

对细胞及组织的超微结构进行形态学研究

名称3

飞行时间质谱仪

原值(万元)

146

厂商及型号

美国布鲁克道尔顿公司;Microflex LRF MALDI-TOF

主要性能

参数

氮气激光器:波长337nm,频率1-60Hz,每次脉冲能量≥80uJ/脉冲,激光强度频率可调,轰击目标可软件控制。

具有线性模式和反射模式:有效飞行距离线性>1米,反射>1.75米。

质量范围:线性≥300KDa,反射≥80Kda

质量分辨率:

线性>5000FWHM(2465Da)

反射>15000FWHM(3660Da)

具有正、负离子检测模式。

功能用途

分子量测量:蛋白、核酸等生物分子、高分子聚合物。能准确的测定高分子化合物的分离度、聚合度、末端基团等,可以给出数均分子量、重均分子量、分子量分布等数据


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