光催化领军人物只金芳研究员:开拓纳米金刚石医药领域应用


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  早在2006年,只金芳研究员团队就开始进行纳米金刚石材料的研究。这是国内乃至国际上最早利用纳米金刚石材料的优异特性,探索其在生物医药领域功能化应用的研究团队。

中国粉体网讯  在医疗领域,“早发现,早治疗”已经成为一个医学常识,但传统检测技术的检测精度和准确度都难以达到“早发现”的目的。因此,在检测和诊断疾病方面,众多医疗创新公司将目光转向纳米技术。近年来,人们发现一些纳米结构在“空载”的状态下,即能依靠自身的生物学效应产生一定的疗效。纳米金刚石具有优良的药物递送能力和较好的生物相容性。科学家们积极利用纳米金刚石颗粒独特的惰性和其优异的生物相容性,对其进行各种功化设计,并将其应用于载药、标记、蛋白质分离、抗癌治疗、光催化……领域。纳米金刚石材料的多样性及应用潜力愈来愈突显,成为各国热门研究课题。


在国际上,就有这样一个团队,默默坚持纳米金刚石的基础研究的同时,兼顾应用技术的开发,在纳米金刚石材料的功能化应用,特别是在生物医药领域的应用,多年勤恳耕耘。这就是中国科学院理化技术研究所只金芳研究员团队。


(图片来源:Carbontech Magazine)


早在2006年,只金芳研究员团队就开始进行纳米金刚石材料的研究。这是国内乃至国际上最早利用纳米金刚石材料的优异特性,探索其在生物医药领域功能化应用的研究团队。最初的课题是利用纳米金刚石高稳定性和生物兼容性,研究其表面的活性化修饰方法,并将其作为药物载体,附载抗癌药物-顺铂,用于宫颈癌细胞的杀伤和顺铂药物的缓释等体外实验。该项成果发表《Small》杂志上。多年后,这篇文章被认为是国际上利用纳米金刚石应用于生物医药方面研究的首篇论文。


只金芳研究员档案


1984年毕业于南开大学,1987年获南开大学硕士学位,1995年获日本东京大学工学部博士学位。1995年至1999年,任日本NOK先端技术研究所研究员。2000年至2003年,任日本JST研究员。2005年至2006年12月,任日本早稻田大学客座研究员。2003年,作为国外引进人才回国,任中国科学院理化技术研究所研究员,博士生导师。长期从事金刚石薄膜电极材料,纳米金刚石材料等的应用开发。发表学术论文140余篇,授权专利30余项。先后主持和承担科技部国际合作重大项目,国家自然科学基金,北京市自然科学基金重大项目;中科院国际合作等项目。现任任中国感光学会理事,中国光催化专业委员会秘书长,常务副主任。


求学日本,勇攀高峰


1987年,只金芳获得硕士学位并于毕业后留在南开大学化学系任教。在南开大学任教期间获得国家教委公派的赴日留学机会。在国内完成一年的语言学习后,只金芳顺利抵达日本,经过半年的研究生(相当于国内的预备生)学习,顺利通过入学考试,只金芳开始了在东京大学博士阶段的求学生涯,正式成为藤嶋老师研究室的一员。


只金芳就是在这时逐步养成自律、严肃和求实的工作态度,使求实、求真、求为成为一种习惯,这也为其后在科研学术上取得的突出成就打下了良好基础。


只金芳博士毕业后进入日本NOK先端技术研究所就职,工作期间仍与藤嶋先生保持密切联系。1999年8月,藤嶋先生又帮只金芳博士申请了日本科技振兴机构(JST)博士后。


只金芳是藤嶋先生中国留学生中唯一一个继续从事他的研究领域“二氧化钛光催化研究”的学生。这使得只金芳博士回国后能够有更多的机会与其继续保持密切交流。在此基础上,只金芳博士组织发起成立了中国光催化学会,并兼任秘书长;主持制定了中国光催化行业的7项国家标准,同时与日本合作制定了一项国际ISO标准。藤嶋先生也身体力行的支持中国光催化产业的发展,多次访问中国的光催化企业并指导工作。2013年,只金芳研究员和藤嶋先生所在东京理工大学研究室的老师一起承担了中日国际合作重大项目(MOST-JST),该项目已于2016年底顺利结题,取得了许多有意义的成果,为今后中日双方在环境·能源领域的科研合作开启了新的篇章。


深度耕耘,硕果累累


随着纳米金刚石得到大家广泛的认可和关注,只金芳研究员团队的工作得以进一步推进,取得了许多令人瞩目的成果。如开发了基于纳米金刚石为药物载体、表皮生长因子 (EGF) 为靶向因子的药物主动靶向递送系统。利用载带药物的纳米金刚石的特征拉曼光谱作为探针,可视化观测肿瘤细胞的对纳米金刚石粒子的内吞,迁移等状态,使其既可以用于载体,也可用于治疗(靶向药物递送),并可用于诊断(例如拉曼光谱成像、色心荧光成像)等诊疗一体化功能。


最新研究成果进一步表明:高温高压法制备的纳米金刚石(HTHP Nanodimonds: NDs)粒子还可干预肿瘤细胞的生理行为,能有效抑制肿瘤细胞的迁移,并干扰细胞迁移相关的多个基因表达。利用小鼠肺转移模型验证了纳米金刚石材料在体内对肿瘤转移的抑制效果。他们的研究成果显示:纳米金刚石材料在未来的生物医学领域中不仅可作为单纯的载体和探针,更有可能通过对其表面修饰,使其本身也成为了一种“监禁”并导致“凋亡”的纳米药物。


除了在金刚石薄膜表面微结构改性体系的设计及表征、纳米金刚石在生物医学上的应用等方面的电化学生物传感器研究外,只金芳研究员在有机-无机纳米复合光功能材料的开发主要有制备具有抗菌、降解有机污染物及自净化功能的纳米光催化剂作为功能性添加剂复合到各种高分子材料(纤维、涂料),开发各种无污染、无毒害的纳米光催化复合材料等;她在微生物传感器方面的研究包括利用微生物(如大肠杆菌、酵母菌)的独特性能开发出各类可用于环境、药物、食品药残等检测用的新型生物传感器等。


这些年,只金芳博士在光催化、电化学、生物传感器方面的研究宽泛而深入,成绩也足可称道。用她自己的话说:“虽然过程很艰苦,但每一次付出都是值得的!”


参考来源:

《Carbontech Magazine》:只金芳研究员:科研人员要做“有用”的科学研究 

DT-Carbontech大咖来了:中科院理化所只金芳研究员带您挖掘纳米金刚石生物医药领域应用前景。

客观日本:一花一世界 两地两样情-记中国感光学会光催化专业委员会秘书长、常务副主任只金芳博士


(中国粉体网编辑整理/青黎)


注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


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作者:青黎

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