材料與化學化工學部:DNA材料及其在制藥、藥物傳遞、疾病檢測和治療上的應用

報告題目: DNA材料及其在制藥傳遞、疾病檢測和治上的

報告人: Prof. Dan Luo(羅丹)

       Department of Biological and Environmental Engineering

       Cornell University, Ithaca, New York 14853-5701, USA

報告時間: 2019613日(星期四)上午10:00

報告地點: 獨墅湖校區912號樓730

 

報告摘要:

    盡管DNA是衆所周知的生物遺傳材料,在過去的近二十年間,我們實驗室把DNA當作納米級別的工程建築材料。以此爲理念,我們致力于DNA材料的基础研究和應用开发。我们是第一个合成树枝状DNADendrimer-like DNA or DL-DNA)并将其引入分子檢測的实验室。基于DL-DNA,我們設計了DNA纳米条形码并实现核酸的多重檢測。同时,通过DL-DNA和抗體鏈接,我們制備出了DNA-抗體的雜化分子,實現了基于DNA的蛋白檢測。同时,我们在世界上首次创造出宏量的DNA水凝胶,可以广泛應用于藥物傳遞和细胞三维培养。更激动人心的是,利用DNA水凝膠我們制造出了P-胶,能够实现在无细胞的情况下生产大量的活性蛋白质,包括那些活细胞无法生产的蛋白质,为藥物筛选和蛋白制藥提供了一条崭新的途径。另外,我们还设计研发出一种自然界不存在的 超材料(meta material),DNA超膠,具有既是固體又是液體的特征。嵌入CpG序列後,我們的動物實驗展示出DNA超膠能激發小鼠的天然免疫機制從而抑制小鼠的腫瘤生長。最近,在以前工作的基礎上,我們提出了一種全新的概念:類生命材料,並成功地將人工新陳代謝賦予給DNA水凝膠。這種類生命材料,雖然原始,是第一次實現,但已經能夠自發從無到有形成有層次有組織的形狀,並能自主地逆流而運動,甚至和另外的類生命材料進行賽跑。我們期望,通過大家共同合作和努力探索,類生命材料的诞生能够开拓一个新领域,并在生物医学上实现其它材料难以企及的應用。

 

報告人简介:

    羅丹教授,美國康奈爾大學生物工程和環境工程系終身教授。本科畢業于中國科學技術大學生物學系,在美國俄亥俄州立大學獲得分子、細胞和發育生物學博士,之後在康奈爾大學化工系完成博士後訓練(師從美國工程院院士Mark Saltzman教授),並于2001年留校擔任康奈爾大學生物工程和環境工程系助理教授。2007年獲得終身教職, 2011年晉升正教授。

    羅丹教授曾經獲得包括學院基礎科學研究獎、康奈爾大學傑出學者獎、紐約州年度學者獎、紐約州傑出教授獎、美國科學基金委職業獎、材料化學雜志首屆編委獎等在內的多項榮譽,四次被選爲康奈爾大學對頂尖本科生最有影響力的教授之一,並獲得了蓋茲基金會全球健康臨床診斷超級大挑戰研究基金。羅丹實驗室致力于基于DNA材料的研究,把DNA當作既是生物遺傳分子又是建築納米材料,成果連續發表在近20篇自然子刊及科學子刊上(包括Nature Biotechnology, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Science Robotics等)。2013年,羅丹教授被遴選爲美國醫學和生物工程院(AIMBE College Fellow

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