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【中国科学报】下一代活体荧光影像技术的探路者
2018-12-11| 文章来源:中国科学报 沈春蕾 通讯员 高晓敏 曾光强| 【

  今生物医学的发展已由传统基于症状的治疗模式,向以信息为依据的精准诊疗模式转变,医学影像技术的发展反映并引领着临床医学的进步。荧光成像技术具有检测灵敏度高、无辐射危害等优点,在生物医学领域具有广泛的应用。

  近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员王强斌课题组接受《美国化学学会—纳米》杂志邀请,撰写了题目为《近红外二区荧光技术的挑战和机遇》的展望。

  据悉,王强斌课题组经过十年的努力,在近红外二区活体影像技术领域取得了系统性研究成果,并率先实现了该技术的市场化,他和他的团队也因此获得多项殊荣。前不久,王强斌入选2018年英国皇家化学会会士。

  瞄准前沿研究 

  与传统荧光(400~900纳米)相比,生物活体组织对近红外二区荧光(1000~1700 纳米)的吸收和散射显著降低,因而,近红外二区荧光在活体成像应用中具有更高的组织穿透深度和空间分辨率等优点,被视为最具潜力的下一代活体荧光影像技术。

  王强斌告诉《中国科学报》,开发高量子产率、高生物相容性的近红外二区荧光量子点,并建立新型的近红外二区荧光活体影像研究平台是实现高灵敏度、高穿透深度、实时、原位的荧光活体影像研究的关键。

  为此,王强斌带领课题组努力攻关,围绕精准医疗的国家重大需求,系统研究近红外二区荧光量子点的可控制备、量子限域效应、能带结构和生物学效应等基本科学问题,在国际上首先提出和发展了一种新型、生物安全的近红外二区荧光Ag2S量子点体系。

  “我们自主研制了近红外二区荧光倒置显微镜、激光共聚焦显微镜和活体影像系统近红外影像设备,建立了基于Ag2S近红外二区荧光的原位、实时活体影像技术平台,深入开展了一系列基于近红外二区荧光的生物医学‘可视化’研究。”王强斌说。

  王强斌课题组开发的基于Ag2S量子点的新一代近红外二区荧光成像技术,实现了高组织穿透深度、高空间分辨率和高时间分辨率活体成像,与原有传统荧光成像技术相比较,在组织穿透深度、时间分辨率和空间分辨率等方面均实现了数量级水平的提升。

  这种新型的近红外二区荧光活体影像技术荣获2017年度江苏省科学技术奖一等奖,它将为细胞生物学、肿瘤研究、药物开发、肿瘤治疗、干细胞再生医学等前沿科学提供更为有力、精准的研究平台技术并且具有广泛的临床应用前景。

  加速成果转化 

  王强斌课题组在《美国化学学会—纳米》发表的展望对该新型荧光影像技术从出现到兴起这十年来,在纳米尺度探针的构建及成像方法学的进展进行了简要回顾;对目前制约该技术向生物医学及临床转化的瓶颈问题进行了剖析;展望了这种新型荧光影像技术在生物医学领域包括脑科学、干细胞再生医学、活体传感及药物筛选方面发挥重要作用,加快推进生物医学的发展。

  “如果不能推向市场应用,再好的技术意义也十分有限。”在原始创新的基础上,王强斌率领课题组大力推动近红外二区荧光影像技术的转化,率先实现了该技术的市场化。

  王强斌介绍:“我们团队建立了原位、实时的小动物活体‘可视化’技术平台,广泛应用于新药开发、靶向治疗和干细胞再生医学等研究领域,并带动相关高端生物医学影像装备发展。”

  课题组开发的新型近红外二区荧光影像技术已经为美国、德国等国科研机构及中科院、武汉大学、苏州大学、西安电子科技大学等科研院校和上海华山医院、南京鼓楼医院、苏大附一院等医院提供服务。

  目前,王强斌课题组正努力将近红外二区荧光影像技术与其它影像技术进行高度融合,开发更加强有力的影像技术,服务基础科研和临床实践,促进生命科学研究,造福人类健康。

  胜任多重角色 

  王强斌除了科研业务以外,还身兼多职,担任了所长助理、党委委员、部门负责人和院重点实验室负责人等多个职务。

  作为分管学生工作的所长助理,王强斌非常关心学生的科研与生活情况,注重学生心理问题疏导,定期召集学生代表座谈,深入了解学生在日常中遇到的问题,积极地寻求解决途径。他推动设立了所级奖学金制度,支持学生多开展和参加文体活动等。

  作为党委委员,王强斌积极参加各项学习教育活动,认真做好分管的党委工作,并在各个方面都起到了先锋模范和带头作用。前不久,王强斌荣获2018年中国科学院“新时代科技报国”优秀共产党员荣誉称号。

  作为中科院纳米—生物界面重点实验室主任,王强斌集思广益、大胆创新,推动科研方向凝练,关心青年科研人员的成长,积极营造团队的创新、团结、协作气氛,通过项目的纽带把所辖各个团队进行有机整合,在各自研究领域开展有特色的研究,为实验室与研究部的科研工作和人才队伍的发展作出了突出贡献。

  “他是一个既把握总体,又特别细致认真、注重细节的人。”这是实验室同事对王强斌的评价。“重点实验室的评估材料他都亲自把关修改,加班做汇报PPT,即使在外参加学术会议,他也利用会议空隙修改完善材料。”

  “因担心学生遇到问题不好意思主动去找他讨论,他只要有空就会主动来到实验室跟大家交流。”王强斌课题组成员张叶俊告诉《中国科学报》,“他要求学生做科研时要围绕具体的科学问题去思考和研究,设计的研究思路一定要是比较前沿和高效的,也常常告诫大家做科研不是为了发文章。”

  《中国科学报》 (2018-12-10 第6版 院所)
 
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