NUS教授获得德国洪堡研究奖：发光纳米材料可用于疾病治疗
2021-12-19 缘分 21019
小伙伴都知道，制造气氛的最佳工具就是那些五颜六色的移动灯，灯光能在程序的精确控制下迅速变化。而NUS的两位研究人员则把这种场景运用到了纳米发光材料上，可以植入人体治疗疾病，并因此获得了德国洪堡研究奖。
NUS教授获得德国洪堡研究奖
来自新加坡国立大学生物医学工程的 Zhang Yong 教授和新加坡国立大学化学系的Jiang Donglin 教授在研究发光纳米材料作出了重大贡献，并因此获得德国洪堡研究奖（Humboldt Research Award）。
还记得我们刚刚举出的有关于灯光的例子吗？这两位教授也进行了相似的研究，不过他们并不是为了娱乐而这样做。他们对光的实验不仅可以挽救生命，甚至有助于拯救地球。
Zhang Yong 教授（左）和 Jiang Donglin 教授（右）
来源：NUS
明年，两位教授将获得 60,000 欧元的赠款，前往德国与不同的研究人员合作，并将各自的研究领域提升到一个新的水平。
洪堡研究奖（Humboldt Research Award）由德国Alexander von Humboldt 基金会资助，旨在表彰在各个领域内杰出的研究人员，他们的工作对本学科及其他领域产生了重大影响。
如何用光消灭癌症
Prof Zhang 的专长是开发包含特殊纳米粒子的设备，这些设备可以植入人体深处那些受到疾病侵扰的部位，其治疗范围甚至包括癌症。
来自体外的“遥控器”可发出 X 射线来刺激纳米粒子，这样它们就会发出特定颜色的光。而来自纳米颗粒的光敏药物，将在称为光动力疗法 (PDT) 的治疗中准确靶向并杀死癌细胞。而普通的化疗不仅会杀死癌细胞，也会破坏正常的细胞结构。与化疗相比，光动力疗法更有针对性，而且不会对人体造成太大伤害。
ProZhang 教授最新研究出的发光纳米粒子可以通过无线方式照射，发出不同颜色的可见光。他们团队表示，那些显微镜下的纳米粒子看起来像西瓜一样。
纳米粒子，来源：NUS
具有不同功能的材料将组合成小的纳米晶体。当它们被深层组织穿透 X 射线或近红外光激发时，这些纳米粒子会发出光，可用于激活体内精确位置的抗癌药物。Prof Zhang 的团队的成果已于 2021 年 1 月发表在《自然通讯》（ Nature Communications ）上。
“小时候，我一直想成为一名科学家，但长大后我发现科学研究并不像漫画书中描述的那么简单，” Prof Zhang 说。
在发表了他的研究论文后，Prof Zhang 开始收到来自多个国家的癌症患者及其家人的电子邮件，询问新材料是否能让他们有机会治疗他们的疾病。
Prof Zhang 分享说：“他们在绝望之中写信给世界各地的科学家，希望找到治愈方法。但我没法给予他们帮助时，这种感觉非常糟糕。”
对病人的责任心促使他更加深入的研究治疗方法。他开始与新加坡国家癌症中心、新加坡国立大学医学院和国立大学健康系统合作，帮助确定临床需求。他的志向也与NUS的生物医学科学和转化医学不谋而合。“开发一项新技术并将其用于临床需要时间，但我们正在路上，”他说。
设计二维聚合物材料
Prof Jiang 则是在研究有机二维聚合物（一种非常大但是很薄的分子），他是该领域的世界级先驱。
多年前，当他在日本获得第一份关于二维聚合物的学术工作时，他想做一些以前没有人做过的事情。科学家们之前已经创造了自组装的二维聚合物，但他们使用了非共价键，这是一种不涉及原子之间共享电子的化学键。
Prof Jiang 有一个想法，即使用共价键创建二维聚合物。这些键可以在有机化合物中找到，有机化合物是含有碳氢键的物质。Jiang 教授创造的所谓共价有机骨架（COF）可以形成比纯非共价聚合物更复杂的稳定结构，使科学家在设计具有所需特性的聚合物时具有更大的灵活性。
Prof Jiang 一直在研究 COF 的许多潜在用途，从储能到半导体，再到通过吸收和转化二氧化碳来减少排放。然而，COF 的化学和物理性质不易控制，使其实验结果并不理想。
在他们的最新研究中，Prof Jiang 的团队找到了一种方法，可以轻松准确地用各种原子和分子（如氢、氯和甲基）修改 COF 的二维分子骨架，以诱导发射跨越整个色谱的不同波长的光。此外，他们研究的系统在化学上是稳定的，并能发出大量光，这对于现实世界中的实际发光和传感应用有非常大的帮助。
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