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首席科学家
高明远 研究员

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中华人民共和国科技部
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中科院长春应用化学所
 

项目简介

 

    纳米科学和技术是当今世界公认的几大前沿领域之一,其创新活动正逐渐对社会经济产生深远的影响。科学界普遍认为,作为21 世纪经济增长的一台发动机,纳米技术的作用将大大超越微电子学在20 世纪后半叶对世界的影响。

    癌症是导致人类死亡的主要疾病之一。每年有超过1000 万人被诊断患有癌症,约有700 万人死于癌症,占死亡总数的12%。根据世界卫生组织的估计,如果不采取有效的防治措施,2020 年全球至少1500 万人死于癌症,而70%的病例将出现在发展中国家。

    2004 年,美国国立卫生研究院(NIH)癌症研究所提出《癌症纳米技术计划》,旨在通过纳米技术改变癌症诊断、治疗和预防手段, 在2015 年实现消除由癌症导致死亡的目标。我国政府高度重视纳米科技工作,早在2001 年7 月就发布了《国家纳米科技发展纲要》。2006 年初,中共中央国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》将“纳米研究” 列为基础研究领域中四项“重大科学研究计划”之一。

    实际上,截止本世纪初,几十年的巨额资金投入并没有实质性地改变癌症患者的死亡率。例如:美国的癌症死亡占总人口数量的比例在1950 年是1.939‰,而2001 年是1.940‰。导致这一现象的重要原因之一是目前仍然严重缺乏针对肿瘤早期诊断、转移预警、疗效预测及有效治疗的方法。

    纳米技术经过了过去30 多年的发展,已经广泛地渗透到自然科学的各个领域。到目前为止,纳米技术已经广泛地被用于药物投递(Drug delivery)、体外检测、生物材料、活体影像、药物与治疗以及活性植入(Active implants)等领域,从而催生了“纳米医学”这一崭新的学科。现在,人们已经成功地研发出几十种相关的纳米产品。基于目前所取得的研究成果及各国政府对纳米医学研究的大量投入,人们有理由相信纳米医学将在癌症的体外检测、活体影像及药物的靶向投递与治疗等不同环节为肿瘤的诊疗提供强有力的、多功能的工具,并且从根本上改变目前癌症诊断、治疗和预防的现状。

    与体外诊断相比,纳米材料在肿瘤分子影像方面的应用具有更大的挑战性。相关研究不仅涉及到纳米材料的体内行为及其与细胞、组织的相互作用,同时还涉及到基于新原理的生物检测技术与检测方法。将具有先进功能的纳米材料及具有智能响应特性的纳米结构用于肿瘤分子影像研究,不仅能为恶性肿瘤的早期诊断及转移预警提供强有力的手段,而且还可以为肿瘤的发生发展过程提供更为直观丰富的分子生物学信息。因此,肿瘤分子影像已经成为纳米生物医学研究中的一个重中之重的研究方向。

    目前,国际上已经出现了各种商品化的多模态分子影像设备,同时也出现了多种先进的光学断层扫描成像设备。然而相应分子影像探针的发展却远远落后于影像设备的发展。鉴于我国在纳米材料领域研究处于国际前沿的事实,以具有先进功能的分子影像探针为着眼点,深入研究纳米探针的体内行为规律和与细胞组织的作用机制,利用新原理发展新型的多模态智能化肿瘤分子影像探针,建立肿瘤分子影像新方法,对全面提升我国在纳米医学研究和应用的国际地位,提高我国人口的健康水平不仅具有积极的社会意义,而且具有重要的科技发展战略意义。

 

 
 

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