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【青年英才耀龙江】井立佳:利用纳米技术打造抗癌药物精准递送系统

日期:2019-11-07 发布单位:新闻宣传中心 文字:郭楠枫
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日前,《黑龙江日报》、东北网等省内媒体联合推出“青年英才耀龙江”栏目,宣传我省年轻的优秀人才。我校生命科学学院、生物活性物质研究中心副教授、硕士生导师井立佳入选。《黑龙江日报》以《井立佳为抗肿瘤药“量身定做”纳米制剂》为题,对他的事迹进行了报道。学校新闻宣传中心对井立佳的事迹进行了深入挖掘,以飨读者。

井立佳:利用纳米技术打造抗癌药物精准递送系统

“我目前从事的研究,是设计纳米尺度的药物递送系统,通过精确制导将抗癌药物递送至癌症病灶,使癌症化疗变得更加安全高效。”抛开一切佶屈聱牙的生物医学专业术语,我校生命科学学院、生物活性物质研究中心副教授、硕士生导师井立佳这样来形容他的科研工作。

实际上,不到35岁的他已在纳米抗癌药物研究方面小有成绩,已陆续发表相关SCI论文20余篇,获得两项专利。井立佳在抗癌药物化学合成及纳米制剂研究领域的成果得到了国际同行的认可和广泛关注。

研制直达病灶的抗癌药物精准递送系统

井立佳于2008年进入东北林业大学细胞生物学学科攻读硕士研究生。在导师指导下,他开始从事抗癌药物喜树碱的化学衍生和活性筛选研究。喜树碱是在我国特有树种——喜树中发现的一种具有抗癌活性的生物碱,它通过抑制拓扑异构酶I的活性而发挥抗癌作用,但难溶于水、生物利用度低、不利于给药。另外,由于喜树碱会与人血清蛋白结合,使活性内酯环水解,所以喜树碱在动物体内抗肿瘤效果显著,但在人体内却效果不佳且副作用大。

“我们早期的研究思路是对喜树碱进行化学修饰,寄希望得到体内稳定性好且抗癌活性强的喜树碱类药物”。就这样,井立佳一头扎进课题研究中,在攻读硕士期间,他得到了三十多种新衍生物,申请了多项发明专利。但在后续的活性筛选中他认识到,体内环境复杂多变,在体外细胞水平取得的功效,未必能复制到实验动物体内,如何将药物在保持活性的同时精准的作用于癌症病灶才是癌症化疗成功与否的关键。带着解决问题和进一步深造的想法,他在2011年考取了哈尔滨工业大学生物医学工程专业博士研究生,并在这里接触到了“纳米药物递送系统”研究。

纳米药物递送系统是一种纳米级微观范畴的亚微粒药物载体输送系统。纳米药物递送系统可以在体内对药物进行可控的缓释,增加生物膜的透过性、改变在体内的分布、提高生物利用度等。近些年,纳米药物递送系统的发展有望给临床药物治疗带来巨大突破:以更小的用药剂量、更低的毒副作用实现靶向给药。

“打个形象的比方,纳米药物递送系统就是可以在我们体内自由行驶的运输工具,能够快速精准的将“乘客”送达目的地。我们现在的研究就是开发能够将抗癌药物直达肿瘤的运输工具,但目前还有很多难题需要攻克。”井立佳说。

睡行军床突破实验瓶颈

2016年4月,井立佳取得博士学位后回到母校东林工作,从事基于天然林源生物活性物质的抗肿瘤纳米药物研究。“我国有着丰富的优势林木资源,多种林源活性物质可作为药物直接用于肿瘤治疗或作为药物缓控释材料制备抗肿瘤药物剂型。”井立佳说。

在实验中,由于不同林源活性药物分子的化学性质存在差异,每一种药物的纳米制剂都需量身定做。为达到理想包封率、载药量、稳定性及药物释放效果,需要进行许多次尝试。有时候科研遇到瓶颈,真是痛苦到想“薅头发”,这种“薅头发”的痛苦经历,井立佳已经习以为常。记得刚参加工作的时候,在实验室从早一直忙到晚,到了深夜,办公室的行军床就派上了用场,有时连续一个月都这么凑合休息。面对难题他多少次在床上辗转无眠,有时想法灵光一闪,他生怕忘记,赶紧起床跑去实验室,把想法付诸于现实。这种“行军床的灵光一闪”带来了好几次实验的阶段性胜利。

井立佳认为自己不算是最用功的,几次科研上的进步,都得益于扎实的理论知识和东林赋予的深厚学养,以及一点点的运气。科研也需要天外飞来的好运,尤其是在抗肿瘤药物的研发上面,从动物实验、临床实验到医疗应用,有可能要经历十几年的科研攻关,这更像是通关游戏,即便千难万险走到临床应用,也可能出现功亏一篑的情形。这种情形无法避免,因为科研就是不断试错的过程,用失败孕育下一次的成功。

愿成为火种的传递者

植物源的抗肿瘤药物都有一定的细胞毒性,长时间接触会引起不良反应,而井立佳正是反应较为明显那一类型。整天泡在实验室里,皮肤会瘙痒,还会戴上黑眼圈。“这类药物可能跟我五行相克吧,它们克我,我要努力克回去。”井立佳时常向身边朋友开玩笑自嘲,幸好自己是个皮肤本来就黝黑的人,否则真是很掉颜值。

井立佳从学生阶段走过来,知道学生们的所思所想,知道他们在这个人生阶段,会面对学业、事业的迷茫,会被暂时的乌云遮住蓝天。看到学生学习动力不强,他会以同辈人的平和心态与学生交谈,从自己经历出发,循循善诱,帮助他们走出迷障,克服眼前的困难。与学生交流相似的科研经历,井立佳带着过来人的睿智和平和,把耐心与毅力支撑起的严谨态度和学术自信种到学生心里,伴随一株株幼苗成长,期盼他们长成参天大树。

某一次,有学生遇到了实验瓶颈,做了十几天都遭遇失败。有一天他通过独自查找资料,突然找到了一丝灵感,抱着试试看的想法尝试了新的实验方法,并取得了比预期更好的效果。他雀跃着第一时间找到井立佳报告,与老师分享攻克难题的喜悦。“学生的思路、想法,带着年轻人的朝气和闯劲儿,在科研方面,我一边在前面带路,一边也要不断向年轻人学习。”说起学生,井立佳的语气带着毫无掩饰的骄傲。

攻克技术高地一峰更比一峰险峻,现在去谈“无副作用的抗肿瘤药物什么时候问世”还为时尚早。“路还要一步一步走,水要一口一口喝。搞科研,要认清困难,也要有自信,我愿意做一个火种,把光和热传递到学生手中,总有一天这个理想会实现。”井立佳说。