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14大生物醫學微納米技術創新平臺

日期: 2019-10-31
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東納生物在多年研發積累以及產業化應用的過程中,圍繞微納米材料技術成功建成14大生物醫學微納米技術創新平臺,將為廣大客戶提供優質的生物醫學微納米材料產品、科研定制服務以及醫療產品研發服務。


?生物醫學納米技術交叉創新平臺

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微納米材料制備平臺

微納米材料制備平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

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東納生物的微納米材料設計制備平臺包括各種功能的鐵基磁性納米顆粒、金納米顆粒、銀納米顆粒、量子點、納米乳、納米高分子載體、智能磁響應凝膠、磁性微氣泡、磁性石墨烯等,廣泛應用于細胞磁標記示蹤、基因磁轉染、熒光標記、藥物載體、生物傳感、磁共振成像、CT造影、超聲成像、光聲成像、暗場成像、表面增強拉曼檢測、光熱治療和磁感應熱療等領域,為廣大生命科學與醫學研究以及診療應用開發提供強有力的支撐。

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表面修飾與偶聯技術平臺

表面修飾與偶聯技術平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

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微納米材料生物表面修飾技術是將微納米材料應用于生物醫學的橋梁,要求生物相容性好、提供膠體穩定性、抗非特異性吸附、可靶向識別等,也是決定應用效果的重要因素。東納生物通過多年研發和積累,發展了表面修飾與偶聯技術平臺,建立了多種表面修飾方法,包括配體交換、兩親性分子相轉移修飾、EDC/NHS等各種偶聯技術、點擊化學偶聯、取向修飾、核殼修飾等,可為廣大客戶提供優質表面修飾服務,幫助設計并建立優化的綜合解決方案,有效提升微納米材料的應用效果。具體內容請參見微納米材料表面修飾服務

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靶向納米探針構建平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺


納米探針由信號組件與親和組件構成,前者指分子或納米粒子等成像對比劑或標記物,后者指配體或抗體等特異性分子,使其與成像靶點特異性結合,利用高精度的成像技術獲得分子信息,納米探針結合治療還可以實現靶向治療一體化。

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可用于構建納米探針的材料如下:

?????????磁性納米顆粒作為磁共振造影劑

?????????半導體量子點作為光學造影劑

?????????金納米顆粒作為CT造影劑/拉曼探針/光聲探針

?????????微氣泡作為超聲造影劑,等等

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? ? ??常見的腫瘤靶點如下:

腫瘤細胞表面高表達的受體,如人表皮生長因子受體HER-2、表皮生長因子受體EGFR、腫瘤壞死因子(TNF-α)和血管內皮細胞生長因子(VEGF)以及受體(VEGFR)等是常用的抗體標記納米顆粒的靶點。

多肽也是一種常用的納米顆粒靶向遞送的配體。如,CTX是一種來源于色列蝎子的毒液的多肽,可靶向惡性膠質瘤、髓母細胞瘤、前列腺癌、腸癌和肉瘤等腫瘤細胞過度表達的基質金屬蛋白酶MMP2;RGD也是一種常見靶向腫瘤新生血管的小肽。

葉酸和葡萄糖是腫瘤代謝標志物,其對應的葉酸受體與葡萄糖轉運蛋白也是常見的腫瘤靶點。

針對上述材料和各種靶向配體,東納生物的靶向納米探針構建平臺提供納米探針構建服務,將為您在生物傳感、分子影像、腫瘤靶向診療等領域的研究工作提供重要的工具。

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納米藥物遞送研發平臺

納米藥物遞送研發平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

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納米藥物載體是納米醫藥的重要工具,其納米尺寸依賴的被動靶向能力(EPR效應,即腫瘤增強的滲透和滯留效應)使得藥物(如化學藥物、核酸藥物、蛋白藥物等)的遞送效率大大提高,同時納米載體的緩釋作用還大大降低了藥物的毒副作用。

東納生物集多年研究開發經驗成功開發了八大納米藥物載體,可以對小分子化學藥物、大分子蛋白藥物、RNA等核酸藥物進行靶向遞送,同時聯合靶向、診斷等多功能,實現多功能納米藥物設計。

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東納生物八大納米藥物載體

?????????脂質體

?????????聚合物膠束/膠囊

?????????聚合物(蛋白、樹枝狀大分子)納米粒

?????????納米乳

?????????磁性脂質納米顆粒

?????????金納米顆粒(球形顆粒、金納米棒、金納米籠)

?????????納米石墨烯

?????????智能凝膠

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客戶可以根據自己的興趣在納米藥物遞送研發平臺上選擇任意藥物載體遞送藥物,從而實現您的藥物遞送研究。這些納米藥物載體可以借助腫瘤EPR(增強的滲透于滯留)效應實現腫瘤靶向給藥,同時還可以在表面修飾靶向配體而實現主動靶向遞送,還可以結合成像單元構建具有靶向診療一體化功能的納米藥物。

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多模態分子影像研究平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺


多模態對比劑是指通過一次注射一種對比劑,便可同時進行CT、MRI、熒光等兩種或兩種以上影像設備聯合成像的對比劑。借助不同的納米技術平臺將兩種或多種對比劑整合為一,形成一些新型的聯合對比劑,即多模態對比劑,可同時用于不同影像設備的檢測,實現多種顯像模式的優勢互補。這種all-in-one的納米粒子平臺的設計思路在醫學診斷中具有非常重要的現實意義。多模態造影劑的應用,一方面能夠得到更全面更為真實的診斷疾病信息,有效提高診斷準確度,另一方面可減輕病人用藥的痛苦,減少多次用藥帶來的毒副作用和交叉影響,也可為病人節省醫療費用。

東納生物的多模態分子影像研究平臺提供各種多模態納米探針構建服務,包括磁共振-熒光、磁共振-超聲、CT-熒光、磁共振-PET、拉曼-熒光、光聲-熒光等雙模態,以及磁共振-熒光-光聲、磁共振-PET-熒光等三模態成像納米探針,并可以同時實現靶向和治療等功能。

多功能納診療研究平臺


多功能納米診療研究平臺



?生物醫學納米技術交叉創新平臺

納米診療即借助于具有靶向/成像/治療多種功能于一體的納米載體,對納米載體在體內的靶向輸運、分布、富集和代謝過程進行研究,對腫瘤進行靶向成像,以及優化治療方案等。借助于納米診療的個體化醫療(精準醫療),是為了使醫生能夠同時監測藥物的體內分布和釋放,并對治療效果進行無損和實時的評估,從而進一步根據每個患者的個人反應和需求,制定個體化治療計劃,提高治療效果并降低毒副作用。

東納生物的多功能納米診療研究平臺在系列生物醫用磁性納米材料、金(銀)納米材料、高分子聚合物材料等基礎上發展出8大載藥系統

?????????脂質體載藥

?????????聚合物膠束/膠囊載藥

?????????聚合物(蛋白、樹枝狀大分子)納米粒載藥

?????????納米乳載藥

?????????磁性脂質納米顆粒載藥

?????????金納米顆粒(球形顆粒、金納米棒、金納米籠)載藥

?????????納米石墨烯載藥

?????????智能凝膠載藥

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可根據客戶需要選擇上述載藥系統,構建多功能診療納米載體,從而實現您的藥物遞送研究。這些納米藥物載體可以借助腫瘤EPR效應實現腫瘤靶向給藥,同時還可以在表面修飾靶向配體而實現主動靶向遞送,還可以結合成像單元構建具有靶向診療一體化功能的納米藥物。

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納米酶應用研發平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

納米技術的“納米酶”概念最早由閻錫蘊院士課題組提出。某些納米材料表現出類酶特性,同時,與以蛋白質或RNA作為物質基礎的天然酶相比,納米酶對環境的抗性更佳,非常適用于催化高溫等條件不夠溫和的反應,可被廣泛應用于廢水處理、生物醫學檢測等領域。

??? 磁性氧化鐵納米顆粒具有多重類酶活性及磁學性質,通過抗體或多肽等分子修飾,起到分離、捕獲、靶向等作用,進而應用于生物醫學傳感、造影、免疫檢測。具有豐富氧化還原電位的普魯士藍(PB)納米顆粒具有類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶等多重類酶活性也是一種非常有潛力的鐵基納米酶。此外,金納米顆粒也是一種被發現具有類氧化酶、類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶等多重酶活性的類酶納米材料。

東納生物的納米酶應用研發平臺將根據用戶的需求提供納米酶的設計構建服務,可以應用于納米酶催化/抗菌、納米酶放大檢測信號、納米酶ROS調控、納米酶促氧化抗腫瘤等領域。

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生物材料與凝膠研發平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

? 利用磁性納米顆粒與細胞結合的能力,在外磁場作用下控制和調節細胞行為(磁驅動技術)成為組織工程和再生醫學的前沿研究內容之一。在外加磁場作用下,利用磁性納米顆粒可以促進間充質干細胞(MSCs)的體外擴增,調控細胞內攝取有納米顆粒的MSCs 在空間的分布,可以更好地構建骨組織工程復合體,如磁性氧化鐵納米顆粒-羥基磷灰石-高分子復合材料,移植于體內促進新骨形成,尤其是磁性納米顆粒和外磁場聯合作用能夠進一步促進骨修復。

? 通過對磁性納米顆粒等納米單元進行表面修飾引入顆粒間的超分子相互作用,形成具有可注射、磁敏、熱敏等可操作、智能響應的凝膠材料,可在其中包含各種化療藥物、成像制劑等,從而構建具有診療功能的智能響應水凝膠,可實現影像學指導下的腫瘤介入多機制協同治療。

? 經過多年研究,東納生物可以提供各種骨修復用磁性高分子復合材料、腫瘤介入治療智能響應凝膠材料,為疾病治療研究提供新的手段。

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體外診斷研發平臺


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生物醫學納米技術交叉創新平臺

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東納生物建立了體外診斷技術研發平臺。該平臺基于膠體金、高性能熒光微球、時間分辨熒光微球、納米酶及多重生物素-親和素信號放大技術,并通過納米顆粒表面非特異性修飾和取向抗體偶聯技術,大大提高了檢測靈敏度和特異性,為實現疾病標志物的快速即時檢測提供了強有力的工具;同時開發了桌面型和便攜式檢測設備,具備測量快速準確、精確內部外部雙重質控、無線傳輸數據和遠程監控的特色和優勢,可同時測量蛋白、核酸等多種指標,廣泛適用于科研、動植物快速檢測等領域。

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基于體外診斷技術研發平臺的定制服務內容包括:

?????????膠體金-抗體納米探針、熒光微球-抗體納米探針、磁性納米顆粒-抗體納米探針等制備

?????????試紙條整套定制服務及其分析性能評價

?????????檢測特定指標的試紙條研制開發

?????????配套儀器設備開發及檢測服務

?????????試紙條創新產品合作開發服務

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最具有代表性的例子是東納生物聯合高校科研人員合作開發出一種PCR產物磁珠法純化聯合快速熒光定量檢測試劑盒(PCR-LFIA),使用MagBeadsTM磁珠去除PCR產物中的引物二聚體,使用熒光微球作為熒光信號放大器,確保檢測的靈敏度和準確度。使用配套檢測平臺Nanoeasy 1700,可快速實現檢測結果數字化定量。該試劑盒在保持PCR特異性的基礎上,靈敏度可比普通PCR高2~3個數量級,與熒光定量PCR相當,且不涉及有毒試劑,儀器簡便、易于攜帶,通過互聯網可實時共享測試結果。PCR-LFIA檢測法快速,靈敏,特異且安全,在疾病診斷、食品檢驗和環境微生物監測方面具有廣泛的應用潛力,尤其適合即時診斷(POCT)應用。

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磁性微球應用技術平臺

磁性微球應用技術平臺

?生物醫學納米技術交叉創新平臺

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磁性微球(即磁珠)是分子細胞生物學研究、分子診斷、免疫診斷及細胞分選中極為重要的工具和核心原材料。經過多年的打磨,東納生物完善了基于磁性微球的應用技術平臺,發展了“Lab on the Magbeads”,即磁珠上實驗室。東納MagBeadsTM系列磁性微球具有尺寸分布均一、表面負載量高、磁響應時間極短、分散穩定性好、非特異性吸附低、批間差小等特點,可以快速、高效地從樣本中分離出待測物,極大地提高檢測效率,是化學發光、細胞分選、核酸提取、片段篩選的重要原料。

??? 磁珠上實驗室基于高性能磁珠表面的抗原-抗體、DNA互補、親和素-生物素、酶-底物等特異性反應,可用于識別、捕獲、標記、分離、檢測、信號放大、催化等功能構建,包括核酸提取、文庫構建、DNA探測與傳感、純化PCR產物、核酸轉染、抗體純化、細胞分選與檢測、特定蛋白分離、糖蛋白分離、GST融合蛋白分離、酶聯免疫檢測、化學發光檢測、免疫沉降-蛋白質免疫印記分析、多元免疫檢測、病原微生物捕獲與檢測、酶固定化與級聯酶固定等眾多應用。

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基因磁轉染與遞送平臺

與遞送

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生物醫學納米技術交叉創新平臺


隨著分子生物學和基因操控等技術的發展,已經發現有很多核酸類藥物(例如寡核苷酸、質粒DNA、siRNA等)能夠用于多種疾病的治療。然而由于核酸類藥物分子不夠穩定,憑借自身的特性難以進入靶向組織或細胞,往往在體內還未到達相應病變組織就會分解失去藥效,使其在臨床上的使用受到了極大的限制。

??? 東納生物通過納米載體與核酸的結合開發了基因磁轉染與遞送平臺,很好的解決了核酸在體內易分解的問題。細胞磁轉染及基因靶向遞送納米載體,粒徑小于100 nm,表面包被具有生物相容性的PEG(聚乙二醇)分子層。小尺寸的納米載體通過極大的比表面積可以吸附更多的核酸分子,或者通過納米載體內部空腔包載核酸,從而可以有效的保護核酸分子在體內長時間的循環、不被降解,并通過EPR效應(納米載體對腫瘤增強的滲透和滯留效應)被動靶向到腫瘤組織,同時,還有可以在外層偶聯上具有靶向作用的抗體、多肽、適配體等使其可以更加精準的達到相關病變組織。

東納生物可以提供兩種類型的核酸遞送納米載體構建方案:表面吸附型納米載體(內核可以是脂溶性高分子,或磁性納米顆粒等功能材料,可以負載脂溶性藥物;PEG表面可以修飾抗體等靶向分子);與內腔包載型納米載體(內腔可以包載水溶藥物與核酸;疏水高分子殼層可以負載脂溶性藥物;PEG表面可以修飾抗體等靶向分子)。

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細胞磁標記磁分選平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺

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東納生物的細胞磁標記磁分選平臺可以對循環腫瘤細胞、免疫細胞、干細胞、細胞外囊泡/外泌體等進行標記分離。與傳統的分離技術相比,磁標記分離技術具有可直接從血樣、胃、髓、組織勻漿、培養介質中分離目標細胞;處理過程溫和,不產生很大的機械力和剪切力,減少了對細胞的傷害;重復性好,操作簡單等優點。細胞磁標記磁分選平臺所采用的磁珠可以是基于納米晶Fe3O4的磁性納米粒子或者基于MagBeadsTM系列的1 μm磁性微球。納米級磁性微粒比表面積大,檢測靈敏度高,微米磁珠操作簡單、快捷。兩種尺度磁珠表面可化學直接偶聯各種功能抗體(CD3、CD4、CD8、CD20、CD28),也以偶聯鏈霉親和素和中性親和素,根據客戶需求偶聯特定抗體,從而實現對特定細胞的選擇性識別、標記和磁分離。

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核酸提取純化分選平臺


生物醫學納米技術交叉創新平臺



東納生物的核酸提取純化平臺是基于MagBeadsTM磁性微球所發展起來的系列產品及服務。包括核酸提取試劑盒PCR產物純化試劑盒一代測序純化試劑盒、核酸熒光定量試紙條、熒光定量分析儀。另外,基于PCR產物磁珠法純化及快速熒光定量檢測試紙條所發展的(PCR-LFIA)試劑盒,使用MagBeadsTM磁珠去除PCR產物中的引物二聚體,使用熒光微球作為熒光信號放大器,使用試紙條進行快速檢測,并且配套檢測平臺Nanoeasy 1700,可確保檢測的靈敏度、準確度、快速實現檢測結果且數字化定量。該試劑盒在保持PCR特異性的基礎上,靈敏度可比普通PCR高2~3個數量級,與熒光定量PCR相當,且不涉及有毒試劑,儀器簡便、易于攜帶,通過互聯網可實時共享測試結果。PCR-LFIA檢測法快速,靈敏,特異且安全,在疾病診斷、食品檢驗和環境微生物監測方面具有廣泛的應用潛力,尤其適合即時診斷(POCT)應用。

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檢測材料表征技術平臺


測表征技術平

生物醫學納米技術交叉創新平臺


東納生物的材料檢測表征技術平臺可以對各種微納米材料進行測試表征,并提供生物醫學實驗評價,出具測試分析總結報告。

主要包括微納米材料形貌、結構表征;微納米材料理化特性測試;微納米材料成分分析;微納米材料水動力學特性;微納米材料細胞效應研究;微納米材料動物實驗研究;Micro-CT測試服務;基于磁性微球的分離檢測服務;核酸、蛋白質定量檢測分析服務等。具體詳情請參見檢測表征服務

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