以微流控技术为基础,服务国家药物分析研究

科技   2024-09-03 00:00   上海  

随着科技的发展,生物、化学、流体、电子、材料、机械等学科出现了交叉发展的崭新面貌,微流控芯片在这中间展现出巨大潜力,它将复杂的实验室功能集成于单个分析设备或芯片,实现了研究系统的微型化与集成化。微流控芯片实验室入选美国Business 2.0杂志封面,被评为“改变未来的七种技术”之一,微流控芯片实验室也成为有潜力变革新药研发路径和精准医疗模式的“颠覆性技术”。清华大学化学系博士后、助理研究员艾永建在这一领域坚持追逐前沿技术,取得了显著成果。

学科交叉,不断创新

老子提出:“道生一,一生二,二生三,三生万物”,学科交叉,往往会碰撞出新的火花。艾永建立足学科交叉方向,以药学-化学-生命科学基本原理为基础,融合药物分析与生命分析,整合药效物质分析与药理效应分析评价的学科发展战略,设计新方法、攻克核心新技术,为开发新药及其有效性、安全性评价模型,药品质量标准提升及质量检验方法发展等提供技术支撑,服务药物分析研究。
2019年,在梁琼麟教授的指导下,提出了“微流控芯片上的药学分析实验室(Pharm-Lab on a Chip)”新概念,通过微流控芯片上的药学分析实验室,实现药物快速合成与分离分析,并构建药理学模型以评价药物效应。艾永建充分发挥微流控芯片的微型化、集成化和智能化等优势,开展了基于微芯片的药物分子合成、分离、结构表征、活性分析及药理毒理性质评估的全链条研究。研究成果得到了领域内学者的认可,并被多个国内外知名研究团队正面评价。艾永建受邀在Trend.Anal.Chem.出版的“Cell Analysis on Micro/Nanofluidics”专辑,以及Small出版的“Microfluidics—The Fourth Decade”专辑发表综述论文。国际顶级科学家哈佛大学David A.Weitz院士高度评价了艾永建的研究工作。
纳米酶的问世打破了有机与无机的界限,“纳米酶学”作为一个前沿研究方向正处于快速发展阶段。纳米酶被国际纯粹与应用化学联合会遴选为2022年度“十大新兴技术”之一。到目前为止,纳米酶在药物分析学领域的研究还处于萌芽阶段。为更好地服务保障人民生命健康国家重大需求,艾永建基于药品质量与安全的科学内涵,以迭代发展的思路,开展了纳米酶药物应用基础前沿研究,开辟了高熵纳米酶研究新方向。基于微流控技术,从构建高活性的纳米酶药物出发,聚焦纳米酶药物构效关系研究;探索纳米酶药物在肿瘤、炎症及心血管疾病等疾病治疗领域的应用,夯实纳米酶药物在生物医药领域的应用研究基础;基于药理学与毒理学研究结果,分析评价纳米酶药物的药物活性和生物安全性。
艾永建知道,科研成果的最终落脚点是生产力转化,因此,他积极探索纳米酶药物质量控制研究方法与新技术开发,服务新型生物医药的临床应用与转化研究,为纳米酶药物可控构筑提供新方法,为纳米酶药物治疗疾病提供新思路,为纳米酶药物分析评价与质量控制研究提供新模式。

立德树人,培育新秀

冰冻三尺非一日之寒,科研创新离不开一代代科研工作者的持续努力。与科研创新相比,教书育人显得更为重要。艾永建热爱教书育人工作,并将其视为毕生奋斗的目标。在不断丰富自身学识、努力提高自身能力和业务水平的同时,他坚持教书和育人相统一、言传和身教相统一,做“四有”好老师,当好学生“引路人”,自觉地把立德树人摆在首位,以德立身、以德立学、以德施教。
在教学方面,艾永建不仅承担了梁琼麟老师主讲的《生命分析化学》课程的助教任务,还协助指导本科生的大学生创新实验和毕业设计,并取得了丰硕的科研成果。多名学生在本科期间发表高水平SCI论文,并被波士顿大学、清华大学和北京大学等海内外高水平大学录取攻读博士学位。
更重要的是,艾永建还指导课题组生命与药物分析方向的多名博士与硕士研究生,负责把握学生的研究方向,凝练关键科学问题,提出解决问题的思路和方法,设计实验方案,指导学生完成课题相关研究课题,为研究生的成长成才做出自己应有的贡献。例如,来自巴基斯坦的国际生存在基础差、底子薄、学制短等问题,基于上述情况,艾永建为该学生制定了系统的培养方案,使其得以在博士二年级就在中科院一区杂志Nano.Res.发表高水平论文。
此外,作为国家中医药管理局中药化学重点实验室主任助理,他还承担了平台公共设备的对外交流服务工作,为校内外相关研究领域师生的科研工作贡献一份力量。艾永建具有强烈的教书育人意识和奉献精神,被推选为2022年度清华大学化学系优秀共产党员和第一届教职工代表大会代表。
生命如歌凝聚领航力量,岁月如河照亮前行之路。从南昌大学调离后,艾永建不忘初心使命,仍然服务革命老区医药卫生领域研究生培养,为革命老区医药卫生人才培养贡献自己的一份力量。他与南昌大学辛洪波教授联合指导研究生3名,其联合指导的一名研究生因科研成果突出,获评南昌大学“学术新星”荣誉称号并获研究生国家奖学金。
艾永建聚焦药物分析学科前沿,将微流控技术与微纳技术应用到药品质量与安全研究领域,发展了微流控微纳药物分析新方向。作为药物分析研究领域青年科技工作者,艾永建活跃在该研究领域的前沿。积极参与组织5th International Symposium on Advances in Pharmaceutical Analysis、第十二届全国药物分析大会、中国民族医药学会方药量效研究分会学术年会和北京市科协青年托举人才项目汇报会等,受邀在国际国内学术会议做报告20余次。担任中国医药生物技术协会药物分析技术分会委员、中国中药协会中药产品开发与培育专业委员会委员、中国微米纳米技术学会高级会员、中国生物物理学会纳米酶分会高级会员和北京理化分析测试技术学会青委会理事等。荣获The 12th International Conference on Post-Genomic Technology-First Prize for Youth Talk、第十一届全国药物分析大会优秀墙报一等奖、清华大学-北京大学生命科学联合中心特等博士后、清华大学化学系卓越博士后、中国冶金教育学会优秀硕士学位论文和辽宁省优秀硕士学位论文等荣誉称号。研究成果受邀参加科技部火炬中心主办的“2022年度火炬科技成果直通车(北京站)”等项目转化路演活动,得到新药研发机构、制药企业、临床医疗机构与天使投资公司的高度评价和肯定,部分成果已开始落地转化进程,荣获深圳市2023“创业之星”大赛北京赛区一等奖。
正如斯蒂芬·金所说,“有些鸟是注定不会被关在牢笼里的,它们的每一片羽毛都闪耀着自由的光辉”。艾永建正欲展翅高飞,飞向更广阔的科研高地。
文章摘选自《中国高新科技》杂志2024年第3期,总第159期。

延伸阅读:

《即时诊断应用的生物传感器技术及市场-2022版》
《基于拉曼光谱的血糖监测专利态势分析-2024版》

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