科研成果

科研成果

当前位置 : 首页 > 科研成果

谢恬团队创建肿瘤细胞培养与代谢微环境原位检测新技术

来源 : 医学院     作者 : 医学院     时间 : 2020-06-08

1

谢恬团队研究成果在Biosensors and Bioelectronics上发表


近日,医学院谢恬教授团队在Biosensors and Bioelectronics (2018 IF:9.518)上发表论文“In-situ monitoring of glucose metabolism in cancer cell microenvironment based on hollow fiber structure”。

研究针对目前抗肿瘤药物筛选的共性问题,从基础需求牵引出发结合材料科学、分析化学与细胞生物学的前沿技术开展了肿瘤代谢微环境的监测,充分利用了多孔微纳环境的通道特性和孔洞特性组合利用功能材料,实现了肿瘤代谢微环境中葡萄糖浓度的长期稳定监测,进一步推动了生物传感在药物筛选领域的应用。

葡萄糖是细胞生长过程中最基本的能量来源,直接参与细胞代谢。大量的研究报道中指出,肿瘤细胞有别于正常细胞在于其异常的代谢模式,体现在即使在氧气充足情况下,肿瘤细胞也更加倾向于利用糖酵解途径获取能量,葡萄糖的消耗成为评价细胞生长代谢的重要参数之一。如何精准快速地测定肿瘤细胞代谢速率是揭示细胞生理状态和药物效用的关键性问题。

22

葡萄糖传感器检测示意图

3


团队基于中空纤维管三维孔洞结构构建并开发了细胞培养与葡萄糖检测于一体的生物电化学传感系统。通过层层组装在中空纤维管内壁构建了碳纳米管-普鲁士蓝-葡萄糖氧化酶的电化学测结构,并在中空纤维管外壁进行细胞培养,利用纤维管多孔管壁实现细胞生长与电化学检测区域隔离,减少了持续电流对细胞生长的影响,同时也增强酶电极的工作稳定性。在电化学生物传感系统上实现原位细胞培养和药物作用,通过电化学工作站测得的酶促反应电流信号获取葡萄糖浓度变化,具有良好的选择性和测量线性范围(0~32mM)。在细胞药物实验中,构建的细胞培养与代谢微环境原位检测系统对肺癌细胞加药过程进行了实际测试,实现了培养全周期的代谢环境精准监测,证实了该系统在细胞培养和代谢环境连续测试中的可行性,有望进一步应用于药物筛选和细胞代谢研究。

医学院2017级硕士研究生马珍为论文第一作者,谢恬教授、陈大竞教授为论文通讯作者,合作单位为浙江大学高分子科学与工程学系、浙江大学生物医学工程学系。该项工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的资助。



人物简介:

12322

谢恬教授


谢恬,二级教授,博士生导师,国务院特殊津贴专家、浙江省有突出贡献中青年专家。现任医学院整合药学院院长、中西医整合肿瘤防治中心主任、省重点实验室和工程实验室主任、省2011协同创新中心主任。从事中药学、中西医结合、脂质体等纳米制剂、绿色化学、肿瘤学等科教研30多年,创新提出中西医结合“分子配伍理论”与“祛邪扶正”法研发抗癌新药。先后以第一完成人获国家科技进步二等奖2项、教育部科学技术进步一等奖2项、中国发明专利金奖、中国中西医结合学会科技一等奖、吴阶平医学奖(医药创新奖)、何梁何利科学技术创新奖、杭州市科技创新特别贡献奖。主持国家级及省市级重大科研项目20多项,发表论文120多篇,包括Sci Transl Med,Matter等,出版《榄香烯脂质体抗肿瘤中西医结合基础与临床研究》等专著、教材14部。

4

陈大竞教授(左二)


陈大竞,医学院特聘教授。入选浙江省钱江人才计划(2018年)、杭州市521全球引才计划(2017年)。主要研究方向为生物医用材料、生化传感器及纳米载药载酶体系等。主持国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等各类项目。在国内外SCI期刊发表论文30余篇。美国加州大学伯克利分校(2010-2011)、意大利圣安娜高等研究院(2008-2009)访问学者。