框架核酸设计与纳米医学诊疗

发布时间:2026-03-12

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【工作站】框架核酸设计与纳米医学诊疗

【负责人】樊春海

【合作伙伴】荷兰格罗宁根大学、美国加州大学伯克利分校、美国加州大学圣地亚哥分校、美国亚利桑那州立大学、上海交通大学医学院附属仁济医院

【工作站简介】

本工作站现有博士后5名,博士生6名,硕士生1名,其中“致远计划”博士生1名。负责人樊春海为上海交通大学化学化工学院讲席教授,美国化学会 ACSApplied Materials & Interfaces 副主编,全球高被引科学家。担任美国科学促进会会士(AAAS)、美国医学与生物工程院成员(AIMBE)、英国皇家化学会 会士(RSC)、国际电化学学会会士(ISE)、科技部重大科学研究计划首席科学家和科技部重点研发计划项目负责人。

工作站主要开展以下三个方向的研究:1.DNA自组装:发展新型核酸自组装策略,设计与合成框架核酸结构并用于分子识别和活细胞分析; 2.活细胞成像:依托框架核酸等新型结构,发展适合活细胞成像应用的荧光编码探针,理解人工设计的核酸结构如何在活细胞和动物体内组装并发挥作用; 3.合成生物学:设计与利用DNA编码的正交化学,在时空域有序调控细胞和活体过程,发展化学分子介导的合成生物学。

【科研目标】

该用户工作站拟利用高时空分辨显微成像、框架核酸等相关技术,从分子、细胞、组织、个体等方面系统研究恶性肿瘤等重大疾病的发生发展的趋势和规律,并积极寻求早期诊断和及早干预治疗的方案,促进生物医学基础研究的快速发展并积极寻求临床转化。在近期实现了高力学性能框架核酸 - 二氧化硅复合材料的可控制备,为仿生纳米孔道结构的设计与构建提供了新的可能 (Nature 2018, 559, 593);构建了新型的靶向肾脏治疗急性肾衰竭的纳米药物,为框架核酸的转化医学应用奠定了基础 (Nature Biomedical Engineeing 2018, 2, 865);研制出可在纳米尺度上进行迷宫行走的单分子DNA巡航机器人,为发展单分子智能传感和疾病诊疗提供了新思路 (Nature Materials 2019, 18, 273)。

【代表性成果】

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