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如何缓解长辈的骨骼病痛?这支“骨若金汤”团队探索二甲双胍骨靶向纳米材料

上海教育新闻网   刘时玉   2026-11-03 13:33:14

骨骼并非一成不变,而是在骨形成与骨吸收之间不断更新,若两者失去平衡,骨量和骨微结构就可能受到影响。“目睹了长辈因为骨质疏松而行动越来越不便,我心里一直在想,究竟能为他们做点什么。”这个朴素的念头,是华东理工大学“骨若金汤”项目最初的起点。

如何提高活性成分在骨组织中的富集程度,并兼顾作用效果与生物相容性?项目负责人吴品灼将这份牵挂带进了科研工作中。在学校拔尖人才培养计划的支持下,在陈曦教授、刘昌胜院士、袁媛教授等老师的指导下,他与一群来自不同专业的伙伴组队,向二甲双胍骨靶向纳米材料发起攻关,为骨质疏松治疗寻找新的技术路径。

团队部分成员合影

给活性成分装上“导航”

把技术设想变成实验依据

项目启动以来,团队查阅300余篇文献及临床案例,走访上海市第六人民医院、第九人民医院、上海瑞邦公司、威高集团等单位,调研临床治疗需求与产业现状。“做科研不能只盯着实验台。得先弄清楚临床上真正缺什么,产业端又卡在哪里。”调研中,团队把目光投向二甲双胍。作为已有长期应用基础的药物,它在骨代谢调控方面具有进一步研究的价值,但用于新场景仍需解决递送与作用效率等难题。于是,团队提出把二甲双胍与多酚类成分结合构建纳米颗粒,再引入骨靶向单元。

如何让这些成分准确抵达骨组织?答案是为纳米颗粒装上“导航”。团队以阿仑膦酸盐为靶向单元,利用它对骨矿物成分的高亲和性,帮助递送体系靠近骨组织;同时以单宁酸等多酚参与材料构建,借助其抗氧化等特性,探索其与二甲双胍协同发挥作用的可能。材料组装、骨靶向递送与多组分协同的结合,构成了项目的核心创新,也使这一骨靶向递送体系有望向更精准、更安全、更有效迈进。

学生团队前往威高集团调研

材料能否稳定制备、靶向功能是否达标、药效与安全性是否可靠?在陈曦教授指导下,团队围绕骨组织富集的核心目标,从文献中梳理设计依据,将骨靶向递送的宏观设想拆解为材料构建、性能表征、生物学评价等可落地的实验任务。从纳米颗粒核心合成、靶向单元修饰到递送体系组装,每一步工艺都关乎最终性能。成员们反复调整参数、优化反应条件,经多轮表征与生物学实验验证,最终成功制备出性能稳定的骨靶向纳米颗粒。刘昌胜院士等领域专家也多次为项目把关,为团队厘清方向、破解难题提供重要支撑。

靶向性能达标后,安全性与协同药效的验证同步推进。围绕生物相容性,团队系统开展细胞水平评价、溶血实验与组织学分析;围绕促成骨、抑破骨的核心药效,进一步构建骨质疏松小鼠模型,结合荧光活体成像、微型CT与组织染色等技术,直观观测材料体内分布规律与骨微结构改善效果。

实验数据显示,同等条件下该靶向体系在骨组织区域的富集度较对照组提升约65%,干预后小鼠骨微结构得到明显改善,二甲双胍与单宁酸的协同体系药效显著优于单一成分。相关生物相容性评价为后续研究提供了初步安全依据。团队同时表示,目前成果仍处于临床前探索阶段,面向人体应用还需开展更多验证工作。

学生团队配制二甲双胍溶液

一群人跨学科协作

围绕同一个目标同解一道题

据了解,吴品灼作为发明人之一,围绕项目已有发明专利1项授权、2项受理;相关论文1篇已发表、1篇已接收,他为共同第一作者。专利成果涉及二甲双胍纳米材料、基于槲皮素自组装的二甲双胍纳米颗粒,以及负载二甲双胍和加替沙星的单宁酸基纳米颗粒的制备与应用。

项目的另一段成长,发生在跨学科协作之中。骨靶向纳米材料的研发,既要做好材料制备与表征,也离不开医学视角、技术表达和产业沟通。团队由此汇集了高分子材料、临床医学、化学工程、财务管理等不同背景的成员,还有留学生加入,大家围绕同一个目标承担不同任务。

研究一侧,吴品灼牵头推进,参与方案设计与实验验证,并推动结果向论文和专利转化;陈雨盈负责技术路线设计,把研究目标落实为具体的材料构建与验证方案;徐畅优化材料的理化性能,张捷凯负责合成工艺优化;王正豪制定执行计划、统筹任务推进。应用与转化一侧,上海交通大学临床医学专业的赵小玥提供医疗技术支持,帮助团队更准确地把握临床需求;财务管理专业的谢雨潼搭建商业分析框架,梳理产业化逻辑;化学工程与工艺专业的留学生TAY ZHI XIANG负责海外市场研究与运营,助力项目国际化布局。

陈曦教授指导实验

“刚开始大家说的几乎是‘不同的语言’。”谢雨潼笑言,“后来发现,只要都盯着同一个问题,专业差异反而变成了互补。”在陈曦教授的指导与平台的支撑下,团队逐步建立起从提出问题、设计实验到分析结果的完整研究思路。

思路跑通之后,下一步是与产业需求衔接。目前,项目专注于骨靶向递送体系关键材料的研发,旨在为后续药物递送体系开发提供材料与技术支撑。天宇药业已出具合作意向,团队还与苏州佰济生物科技有限公司签订合作意向书,开展公斤级中试验证及相关评价。

从一份想替长辈减轻病痛的心愿,到一项逐步推进的材料研究,该团队接下来将继续优化配方与制备工艺、完善质量评价、推进工艺放大。“我们想做的,是把研究思路变成可重复、可评价、可放大的技术方案。”吴品灼表示。

学生团队进行实验方案验证

记者 刘时玉

学校供图

责任编辑: 刘时玉