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納米膠囊作“外衣”，農(nóng)藥施用高效又安全

2月，揚(yáng)州大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院綠色農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)宣布，分別以聚多巴胺和介孔二氧化硅納米粒子為載體，成功制備出甲維鹽納米膠囊和咪鮮胺納米膠囊，并將農(nóng)藥裝進(jìn)“安全膠囊”。這既提高了藥物在作物葉片上的黏附能力，也保障了農(nóng)藥應(yīng)用性能和使用安全。

多年來時(shí)有發(fā)生的農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)、水體和土壤環(huán)境污染等問題，大多是傳統(tǒng)農(nóng)藥加工劑型不能保證有效成分精準(zhǔn)到達(dá)作用靶標(biāo)，而過量使用農(nóng)藥所導(dǎo)致的。因此亟待尋找新的替代劑型，保證農(nóng)藥安全使用與病蟲有效防治。

“影響農(nóng)藥納米膠囊中有效成分控釋性能的關(guān)鍵因素是載體材料的選擇和制備。我們經(jīng)過大量研究，將目光鎖定在聚多巴胺和介孔二氧化硅上，這兩種納米載體不僅可滿足有效負(fù)載農(nóng)藥的基本要求，而且還各具特色?！痹搱F(tuán)隊(duì)成員史力尹說。

“將農(nóng)藥裝進(jìn)‘安全膠囊’，既克服了傳統(tǒng)劑型緩控釋性能差、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、污染水體和土壤、對(duì)哺乳動(dòng)物急性毒性高等缺點(diǎn)，又避免了現(xiàn)有納米載體材料制備中工藝復(fù)雜、周期長(zhǎng)、對(duì)非靶標(biāo)生物安全性低，以及存在一定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等問題?！睋P(yáng)州大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院副教授馮建國(guó)說。

經(jīng)研究對(duì)比測(cè)試顯示，甲維鹽納米膠囊在施藥15天后的殺蟲活性仍顯著高于傳統(tǒng)劑型。室內(nèi)模擬雨水沖刷實(shí)驗(yàn)表明，沖刷10次后納米膠囊在葉片的沉積量仍為傳統(tǒng)劑型的10倍左右，具有更強(qiáng)的黏附性，提高了農(nóng)藥的有效利用率。

水凝膠干細(xì)胞療法或可修復(fù)腦組織

澳大利亞國(guó)立大學(xué)和墨爾本大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型“混合”水凝膠，使臨床醫(yī)生能夠安全地將干細(xì)胞輸送到小鼠腦損傷部位。研究成果發(fā)表在最新一期《自然·通訊》上，這種療法將有利于大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)及多身體部位的干細(xì)胞治療。

在發(fā)生中風(fēng)等損傷后，大腦中會(huì)有一個(gè)死區(qū)，需要臨時(shí)血液供應(yīng)來支持細(xì)胞，直到血液系統(tǒng)修復(fù)。新型水凝膠可將物質(zhì)輸送到體內(nèi)，并促進(jìn)新細(xì)胞有效生長(zhǎng)，不但可提供干細(xì)胞和氧氣，還能在注射過程中保持干細(xì)胞存活。這一突破性研究解決了干細(xì)胞科研人員自20世紀(jì)80年代以來面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)，即保持干細(xì)胞存活足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使它們?cè)诓迦肷眢w受損部位時(shí)，可以創(chuàng)建新組織所需的細(xì) 胞。

在這一歷時(shí)5年的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種基于肌紅蛋白的合成蛋白質(zhì)——在抹香鯨和馬的心肌中高濃度存在的天然蛋白，其添加到水凝膠中能提供持續(xù)的氧氣釋放，確保干細(xì)胞在遞送過程中存活，進(jìn)一步發(fā)育成腦組織修復(fù)所需的細(xì)胞。

最新研究在受傷的小鼠腦組織中展開，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)，結(jié)合了肌紅蛋白和干細(xì)胞的水凝膠，修復(fù)了受傷的腦組織。與不含肌紅蛋白的水凝膠相比，健康大腦功能所需的新干細(xì)胞，存活和生長(zhǎng)都顯著增強(qiáng)。

該研究提高了未來在人體治療中生長(zhǎng)新組織的可能性，這也是水凝膠中實(shí)現(xiàn)氧氣輸送和干細(xì)胞移植長(zhǎng)期存活的第一個(gè)證據(jù)。

用“活著的藥物”促進(jìn)皮膚傷口愈合

工程微生物作為一種“生物活藥”，能夠被用于腸道炎癥、代謝疾病等多種疾病的防治，是目前生物療法中的研究熱點(diǎn)。天津大學(xué)王漢杰教授、孫韜講師和劉奪副研究員針對(duì)工程微生物皮膚修復(fù)應(yīng)用中難以長(zhǎng)期維持生物功能的難題，設(shè)計(jì)了一種水凝膠包裹的光自養(yǎng)工程微生物菌群“生物活藥”。該菌群中包含光自養(yǎng)的工程聚球藻PCC7942和異養(yǎng)的工程乳酸乳球菌，兩種工程微生物構(gòu)成了一種共生的工程菌群，可以在表皮持久發(fā)揮治療功能。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《ACS應(yīng)用材料與界面》上。

該團(tuán)隊(duì)通過大鼠背部全皮層缺損模型探究這種“生物活藥”的應(yīng)用，第14天時(shí)，不做任何處理的空白對(duì)照組仍有62.6%的傷口面積未愈合，相比之下，“生物活藥”處理后的傷口未愈合面積為13.2%，這表明“生物活藥”處理加快了傷口的愈合速度。

目前，國(guó)內(nèi)外多家公司積極布局，已經(jīng)有多項(xiàng)利用工程微生物“生物活藥”治療疾病的臨床試驗(yàn)，顯示出了這一新型療法的巨大潛力。利用工程微生物治療皮膚疾病已有先例，包括治療濕疹、感染等。該研究提出了構(gòu)建包裹工程微生物群的“生物活藥”新策略，相比于應(yīng)用單一工程微生物，兩種甚至更多種的工程微生物聯(lián)合使用，能夠?yàn)椤吧锘钏帯惫δ茉O(shè)計(jì)提供更大的自由度，并且可以具有更強(qiáng)的功 能。

人工智能篩查阿爾茨海默病準(zhǔn)確率達(dá)75%

“通過眼科圖像采集和圖像的智能化分析，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的基于人工智能的篩查模型，對(duì)多個(gè)社區(qū)人群的阿爾茨海默病篩查準(zhǔn)確率達(dá)75%。”2月，中科院寧波材料所智能醫(yī)學(xué)影像團(tuán)隊(duì)趙一天研究員表示，通過深入分析和挖掘眼睛結(jié)構(gòu)變化與神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系，可潛在形成神經(jīng)退行性疾病的早期檢測(cè)方案。

神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病過程較長(zhǎng)，日常很難被注意到，且往往不可逆轉(zhuǎn)，對(duì)人體健康有長(zhǎng)期影響?，F(xiàn)階段，診斷這類疾病需要借助磁共振成像等檢測(cè)費(fèi)用高昂的手段，或者通過認(rèn)知功能量表、基因檢測(cè)、脊髓穿刺取腦脊液等方式。相關(guān)方法還存在指征模糊、伴有創(chuàng)傷、具有放射性等缺陷，不適用于基層人群的大規(guī)模篩查。

為了探索眼底視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)變化與阿爾茨海默病之間的關(guān)系，該團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)華西醫(yī)院、浙江省人民醫(yī)院、北京大學(xué)第三醫(yī)院、寧波大學(xué)附屬人民醫(yī)院等多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，收集了大批量的阿爾茨海默病人的眼、腦數(shù)據(jù)，并將光學(xué)相干斷層掃描血流成像（OCTA）的眼底圖像作為主要分析對(duì)象。

此外，該團(tuán)隊(duì)還開展了腦卒中和帕金森癥等腦部疾病的眼科圖像分析和智能診斷模型的建立，結(jié)果均發(fā)現(xiàn)一些眼部生物指標(biāo)與發(fā)病的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，為實(shí)現(xiàn)多種腦部疾病的快速便攜篩查提供了新思路。據(jù)悉，目前該團(tuán)隊(duì)正依托多中心開展大規(guī)模人群的跟蹤調(diào)研，收集具有臨床研究意義的序列數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析眼底結(jié)構(gòu)變化與相關(guān)腦疾病發(fā)病進(jìn)程的關(guān)系。