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Der menschliche Körper ist wie eine hochentwickelte Maschine, in der jeden Tag verschiedene Organe arbeiten, um die Aktivitäten des täglichen Lebens aufrechtzuerhalten. Aber manchmal kommt es immer wieder zu Organschäden, genau wie Maschinenteile kaputtgehen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation übersteigt die Zahl der Menschen, die weltweit jedes Jahr direkt oder indirekt an Organschäden sterben, mehr als 50 % der Gesamtzahl der Todesfälle.

Organschäden sind in verschiedenen klinischen Abteilungen ein häufiges Problem. Da es keine wirksamen Methoden/Medikamente zur klinischen Behandlung von Organschäden gibt, „möchten wir vorschlagen, mithilfe der Nanotechnologie einige neue Nanomedikamente mit einzigartigen Funktionen zur effizienten Reparatur beschädigter Organe zu entwickeln.“ Dalong, Professor am Ruijin-Krankenhaus der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, sagte gegenüber Shanghai Science and Technology.

„Letztes Jahr hatte ich die große Ehre, meine Forschungsergebnisse zum ersten Mal im Konzept der ‚nano-restaurativen Medizin‘ zusammenzufassen, und es war mir eine Ehre, der einzige preisgekrönte Biomaterialforscher in dieser Sitzung zu sein.“ Die Wahl in den 2023TR35 (Asien-Pazifik) ist sowohl ein Die Auszeichnung ist auch ein neuer Ausgangspunkt für seine wissenschaftliche Forschungsarbeit „Ich werde mich weiterhin intensiv mit Materialien zur Reparatur von Organschäden und innovativen Strategien befassen. Ich werde dies annehmen.“ als Gelegenheit, mich nicht auf meinen Lorbeeren auszuruhen, weiter über mich selbst hinauszuwachsen und den Druck, den diese Ehre mit sich bringt, in eine treibende Kraft für den Fortschritt zu verwandeln.“

01. Erstmals werden innovative Strategien zur Reparatur mehrerer Organverletzungen bereitgestellt.

Organschäden wie akute Leber-/Nierenschäden, Knochen- und Gelenkerkrankungen, ischämische Herz-Kreislauf- und zerebrovaskuläre Erkrankungen usw. beeinträchtigen in der Regel die normalen Körperfunktionen erheblich und bedrohen sogar das Leben. Ni Dalong sagte, dass bei der klinischen Diagnose und Behandlung Organschäden normalerweise erst diagnostiziert werden, nachdem Symptome aufgetreten sind. Nach der Diagnose bestehen die aktuellen klinischen Behandlungsoptionen in der Regel darin, die ursächlichen Faktoren (z. B. Organschäden durch Chemotherapie) zu beseitigen und eine organunterstützende Pflege anzubieten.

„Wenn wir Nanosonden/Medikamente mit diagnostischen Funktionen nutzen können, um geschädigte Organe im Frühstadium der Schädigung zu erkennen und aktiv einzugreifen, könnte es möglich sein, den Schaden rückgängig zu machen und eine vollständige Reparatur der Organe zu erreichen.“Da wirksame Methoden/Medikamente für die klinische Behandlung von Organschäden fehlen, zeigt die Forschung von Ni Dalong, dass die Nanoreparaturmedizin eine spezifische Reparatur von Organschäden erreichen kann und großes Potenzial in der klinischen Praxis hat.

Ni Dalong schlug zunächst das konzeptionelle Feld der nanorestaurativen Medizin vor und lieferte innovative Strategien für die Reparatur verschiedener Organverletzungen. „Wir wollen aktiv in den frühen Stadien von Organschäden eingreifen oder das Fortschreiten mittlerer bis späterer Organschäden verhindern. Angesichts der regenerativen Natur vieler Organe erwägen wir den Einsatz von Nanomedikamenten zur Regulierung der physiologischen Homöostase-Mikroumgebung von Organschäden, einschließlich physikalisch-chemische Homöostase-Regulation, metabolische Homöostase-Regulation und Immun-Homöostase-Regulation, um die Funktion des Organs weitestgehend zu erhalten oder sogar den Schaden umzukehren.“

Innovation birgt auch Herausforderungen. Wie lässt sich Innovation und Praktikabilität von Materialien in Einklang bringen?

Es ist zweifellos eine Herausforderung, innovative Nanomedikamente zu entwickeln, die gezielt Organschäden reparieren können und die es bisher noch nicht gab. Die Synthese und Herstellung vieler bekannter Nanomedikamente ist komplex und schränkt ihre Praktikabilität und ihr Potenzial für die klinische Umsetzung ein.„Die größte Herausforderung in unserer Forschung besteht darin, Nanomedikamente zu finden, die einfach herzustellen sind, in Massen hergestellt werden können, den klinischen Bedarf erfüllen und hochinnovativ sind.“

„Derzeit konzentriert sich unsere Forschung möglicherweise mehr auf Innovation, basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen klinischer Organschäden.“ Ni Dalong fördert aktiv die klinische Transformation in den klinischen Abteilungen und Pharmaunternehmen des Ruijin-Krankenhauses und hofft, bald eine effiziente Reparatur von Organschäden zu erreichen möglich, was den klinischen Patienten zugutekommt.

02. „Einsatz von Nanomedizin als Mittel zur Beantwortung klinischer Fragen“

„Wir nutzen Nanomedizin hauptsächlich zur Beantwortung oder Lösung klinischer Probleme durch aktive Kommunikation mit Ärzten aus verschiedenen klinischen Abteilungen und konzentrieren uns dabei auf klinische Schwierigkeiten und Schmerzpunkte.“

Ni Dalong arbeitet aktiv eng mit Klinikern zusammen, um Forschung auf der Grundlage klinischer Bedürfnisse durchzuführen. Zum Beispiel die Regulierung der physikalischen und chemischen Homöostase von Organen (Redoxhomöostase, Säure-Basen-Gleichgewichtshomöostase) zur Reparatur akuter Leber-/Nieren-/Lungenschäden, die Regulierung der metabolischen Homöostase zur Behandlung von Arthrose, die Regulierung der Immunhomöostase zur Behandlung von Osteoporose usw.

„Die ideale Nanomedizin sollte universell sein.“ Ni Dalong hofft, dass die vom Team entwickelte neue Nanomedizin die gemeinsamen pathophysiologischen Eigenschaften von Leber, Niere und anderen Organen reparieren, die Grenzen zwischen klinischen Abteilungen überwinden und universelle Reparatureffekte erzielen kann. „Gleichzeitig kann es auch ‚maßgeschneiderte‘ Diagnose- und Behandlungspläne für Patienten mit komplexen Verletzungen mehrerer Organe bereitstellen, um eine personalisierte Reparatur zu erreichen und den spezifischen Bedürfnissen der Patienten gerecht zu werden.“

Das Folgende ist der Shanghaier Wissenschafts- und Technologiedialog mit Ni Dalong:

@上海科技

Was sind Ihrer Meinung nach das Potenzial oder die Grenzen von Nanomedizin bei der Reparatur von Organschäden?

@倪大龙

Ein Vorteil der Nanomedizin besteht darin, dass sie spezifischen funktionellen Modifikationen unterzogen werden kann, einschließlich Größen- und Morphologiekontrolle, Oberflächenmodifikation usw. Nanomedizin kann entsprechend den Reparaturbedürfnissen verschiedener Organverletzungen modifiziert werden.

Beispielsweise können wir eine organspezifische Reparatur erreichen, indem wir die Größe von Nanomedizinpartikeln regulieren. Beispielsweise reichern sich Nanopartikel mit einer Größe von etwa 10–100 Nanometern in der Leber an und können zur gezielten Reparatur von Leberschäden eingesetzt werden. Wenn die Größe von Nanomedikamenten auf 1–2 Nanometer reduziert wird, werden Nanomedikamente über die Nieren verstoffwechselt und eignen sich besser zur Reparatur akuter Nierenschäden.

@上海科技

In welchem ​​Forschungsstadium befinden wir uns derzeit?

@倪大龙

Wir sind noch nicht im klinischen Anwendungsstadium angekommen. Wir synthetisieren jetzt hauptsächlich Nanomedikamente mit speziellen Funktionen auf der Grundlage klinischer Bedürfnisse und überprüfen durch entsprechende Zellversuche und Tierversuche, ob sie die erwartete Reparaturwirkung bei Organschäden haben. Gleichzeitig haben wir auch Nanomedikamente entwickelt, die leicht zu synthetisieren und klinisch anwendbar sind und hervorragende therapeutische Wirkungen bei Lungenverletzungen und entzündlichen Darmerkrankungen gezeigt haben. Die Nanomedizin befindet sich derzeit in der Phase der Sicherheitsbewertung und wir freuen uns darauf, so bald wie möglich mit klinischen Studien zu beginnen.

@上海科技

Haben Sie schon einmal Erfahrungen damit gemacht, während des wissenschaftlichen Forschungsprozesses Fragen zu stellen, und was haben Sie daraus gelernt?

@倪大龙

Nach meiner Rückkehr nach China führten Ärzte und ich ein genetisches Screening durch und entdeckten einige Gene, die speziell bei Patienten mit Arthrose exprimiert werden. Ich frage Ärzte: Ist die Hochregulierung dieser Gene hilfreich oder schädlich?

Auch die Ärzte waren sich nicht sicher, also beschlossen wir, es mithilfe transgener Technologie zu untersuchen. Wir haben diese Gene ausgeschaltet und beobachtet, dass Mäuse, denen diese Gene fehlen, anfälliger für Knochen- und Gelenkerkrankungen waren und schwerere Schäden erlitten, was darauf hindeutet, dass die Hochregulierung dieser Gene dem Schutz von Knochen und Gelenken und der Vermeidung einer Verschlimmerung der Erkrankung dient.

Nachdem wir diese Frage beantwortet hatten, dachten wir weiter darüber nach, ob wir Nanomedizin mit entzündungshemmenden Eigenschaften verwenden können, um diese nützlichen Gene zu transportieren, um eine gemeinsame Regulierung der physikalischen und chemischen Homöostase sowie der metabolischen Homöostase zu erreichen, um Knochen- und Gelenkentzündungen zu reparieren, da die hochregulierten Gene von Vorteil sind. Nach Veröffentlichung der entsprechenden Arbeit verfasste der Chefredakteur einer Top-Zeitschrift auf dem Gebiet der Knochen- und Gelenkerkrankungen eine Highlight-Rezension (Nat. Rev. Rheumatol., 2023, 19,537-539), die unsere Forschungsarbeit bestätigte.

Es war diese in der Kommunikation mit Klinikern aufgeworfene Frage, die uns dazu inspirierte, unsere Forschung auf klinische Probleme zu stützen und uns an den klinischen Bedürfnissen zu orientieren, und schließlich eine Reihe von Reparaturen von Organschäden erreichte, einschließlich der Reparatur akuter Leber-/Nieren-/Lungenschäden (Adv. Mater . 2019/2022), entzündliche Darmerkrankung (Sci. Adv. 2022), Osteoporose (J. Am. Chem. Soc. 2023), Arthrose (Sci. Adv. 2023) warten. Die übergreifende Integration unserer Medizin und Industrie beantwortet nicht nur klinische Fragen und löst klinische Bedürfnisse, sondern leistet auch unseren Beitrag zur umfassenden Förderung des Aufbaus eines gesunden China.

Die Ansichten von Unternehmen und Experten stellen keine offiziellen Positionen dar

Autor: Xu Zhi

Herausgeber: zy