无机材料学报 ›› 2023, Vol. 38 ›› Issue (1): 1-2.DOI: 10.15541/jim20222000 CSTR: 32189.14.10.15541/jim20222000
• 专栏:抗疫生物材料(特邀编辑: 杨勇) • 下一篇
摘要:
致病性细菌和病毒以及癌细胞在人体内可快速甚至爆炸性增殖, 长期对人类生命健康造成严重威胁。特别是2019年末, 全球范围内暴发的新冠病毒肺炎疫情引起了全球对此类重大突发公共卫生事件的高度关注。细菌、病毒、癌细胞的快速检测、诊断及治疗对维护人类生命健康发挥着重要作用。除了常规的医学诊疗手段, 基于一些功能纳米材料发展的新型传感技术, 对病毒、细菌、癌细胞的检测及对三者引起的疾病治疗, 展现出广阔的发展前景, 但在新型诊疗策略向临床验证转化方面还面临着生物活性、稳定性、可重复性等挑战。目前实际用于临床诊疗的新技术非常少。
一些具有电学、磁学、光学功能性的纳米材料, 因其特殊的表面性质、量子尺寸效应、小尺寸效应而展现出的优异传感特性, 可用于构建快速响应、高灵敏度、高准确率的生物传感器件, 并可通过光热、磁热、高催化活性达到治疗目的, 有望使诊疗一体化成为现实。随着纳米材料、纳米传感技术、生物技术的发展, 材料和医学检测的结合不仅致力于控制大规模暴发的疫情, 实现生物分子的快速筛查和诊断, 而且有望构建一种普适化的检测诊断平台, 及时应对各种突发的疫情和疾病。在生物材料和医学检测领域, 一方面需要考虑材料的性质所受生物环境的影响, 如复杂生物环境内杂质的干扰造成的结果误判, 被检生物分子或杂质对材料荧光造成不可预判的淬灭等; 另一方面需要考虑材料对生物分子的毒性、材料的可控性及大规模生产、体内检测时生物屏障的影响、诊疗一体化的实现等问题。此外, 一些纳米技术本质上缺乏特异性, 生物传感技术应考虑如何巧妙地构建传感元件(包括但不限于构建特殊微观结构和功能化修饰)来保证对目标分子的高特异性。最重要的是, 为了应对新型冠状病毒肺炎这类大规模暴发的疫情, 新型诊疗技术应该具备高通量特性。
近年来, 我国科研人员在材料生物传感技术的合理设计、制备、功能化修饰、理化机理探索以及生物医用等方面做出了许多代表性工作。为集中展示我国科学家在生物医学检测领域的最新研究成果, 激发社会各界对生物材料及传感新技术的广泛兴趣, 本人应《无机材料学报》编辑部邀请担任特邀编辑, 组约稿件出版 “抗疫生物材料”专栏。本专栏收录了病毒、细菌、癌细胞检测和诊断相关的最新综述文章和研究论文, 涉及用于新冠病毒检测的新型生物传感技术(电化学传感器、SERS生物传感器、SPR生物传感器等), 荧光检测技术、抗菌纳米酶技术等。希望通过本专栏的一得之见, 促进来自多个领域、具有不同学科背景的研究人员合作, 共同推动生物医学检测这一领域的发展, 以期创新、发展临床医学对各种疾病的诊断和治疗方式, 更好地造福人类健康。