【導讀】有自主知識產(chǎn)權(quán)、領(lǐng)先于國際同類研究的創(chuàng)新性成果。級人選、中科院百人計劃、教育部新世紀人才等優(yōu)秀人才3名。層組裝等方法，制備兼具光、磁等多種功能的量子點復合納米材料。量子點對桿狀病毒定點標記。行為，探索其相關(guān)行為機制。結(jié)合在細胞生理條件下量子點合成技術(shù)，構(gòu)建轉(zhuǎn)染。點偶聯(lián)，與慢病毒包裝質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染宿主細胞。在宿主細胞內(nèi)慢病毒包裝系統(tǒng)所表。染性的假病毒顆粒。轉(zhuǎn)運蛋白，以及siRNA干擾等分子生物學技術(shù)，研究病毒跨膜的精細行為。并以小鼠為模型，采用在體成像技術(shù)、多色量子點標記技術(shù)和組織學手段，量子點優(yōu)良的熒光特性使其在單顆粒動態(tài)示蹤研究中具有顯著的優(yōu)勢。毒侵染過程中重要分子事件的“時-空”信息，揭示相應內(nèi)在機制。

　　

【正文】 對不同宿主細胞侵染性實驗及侵染過程的實時示蹤研究；將量子點轉(zhuǎn)染到桿狀病毒表達系統(tǒng)內(nèi)，探討細胞內(nèi)EV71 衣殼蛋白包裝量子點形成 VLP的可行性； 3） 優(yōu)化細胞內(nèi)慢病毒與量子點包裝系統(tǒng)，構(gòu)建系列包裝有量子點的具有不同囊膜蛋白的假病毒顆粒； 4） 研究量子點標記病毒跨越細胞質(zhì)膜的實時動態(tài)、病毒招募肌動蛋白轉(zhuǎn)運病毒的行為；考察病毒囊泡運輸、在微管組織中心（ MTOC）集聚、低 pH（胞內(nèi)體質(zhì)子泵）和酸性水解酶誘發(fā)病毒－胞內(nèi)體膜融合的 “時 空 ”行為；研究病毒進入 溶酶體的動態(tài)過程，探討其與細胞自噬（ Autophage）的關(guān)系； 5） 探討量子點和量子點標記病毒對核轉(zhuǎn)錄因子的活化及核轉(zhuǎn)移過程的調(diào)控作用；研究抗原呈遞細胞對量子點標記病毒的吞噬 /呈遞途徑，評價量子點標記對病毒的吞噬 /呈遞過程的影響； 6） 結(jié)合熒光 /紫外光譜和等溫滴定量熱1） 初步實現(xiàn)面向生物醫(yī)學應用的量子點系列納米標記材料的 “結(jié)構(gòu) 性能控制 ”； 2） 發(fā)展 “自然嵌合 ”、定點標記、可控組裝等普適性的病毒標記和組裝策略，并完善相關(guān)技術(shù)和方法； 3） 建 立病毒顆粒從跨膜、到早期胞內(nèi)體（ endosome）、晚期胞內(nèi)體或溶酶體等囊泡輸運的熒光示蹤及 “時 空 ”分析技術(shù)和基于量子點標記技術(shù)觀察抗原呈遞細胞對病毒吞噬 /呈遞過程的方法； 4） 發(fā)表 SCI 論文 12 篇，申請專利 2 項。 研究內(nèi)容 預期目標 法等綜合手段探討不同量子點與生物大分子相互作用； 7） 構(gòu)建量子點標記病毒的動物感染模型。 第 四 年 1） 完善在合成過程中實現(xiàn)一步或兩步法對量子點表面進行生物功能化修飾或直接標記的方法，以提高量子點的熒光示蹤性能和穩(wěn)定性；在已有量子點的基礎(chǔ)上，構(gòu)建熒光成像與光譜分析協(xié)同的多功能量子點復合納米材料；發(fā)展多模分子成像和示蹤技術(shù)； 2） 通過在合成過程以及合成后的化學鍵合、生物親合等途徑實現(xiàn)量 子點與生物功能分子間的可控偶聯(lián)，調(diào)控量子點系列納米材料表面生物功能分子的種類、數(shù)量和性能，尤其是使其具有良好的生物相容性 。 3） 研究疊氮基量子點對炔基化修飾病毒的標記及其定量控制 。 4） 完善量子點標記桿狀病毒、 EV71 病毒樣顆粒及包裝量子點的假病毒侵染細胞研究，開展病毒侵染過程的高分辨、多維的動態(tài)實時示蹤 。 5） 采用量子點標記病毒囊膜、熒光染料或共軛聚合物標記病毒核酸，研究病毒 胞內(nèi)體膜融合及病毒核酸釋放的過程 。 6） 觀察量子點標記病毒在小鼠組織臟器間的動態(tài)分布，以及抗原呈遞細胞對病毒的攝取、活化、和向淋巴結(jié)遷移的過程；考 察量子點標記病毒誘導的特異性抗體水平、淋巴細胞增殖活化、和細胞因子水平。 1） 實現(xiàn)量子點系列標記材料的性能調(diào)控，完善和完成穩(wěn)定、可靠量子點材料制備和修飾技術(shù)； 2） 實現(xiàn)流感病毒、桿狀病毒等侵染過程的高分辨、多維動態(tài)示蹤；解析病毒侵染過程中早期行為的分子機理，揭示病毒膜融合核酸釋放的動態(tài)過程； 3） 揭示量子點和量子點標記病毒在體內(nèi)引發(fā)的宿主應答； 4） 發(fā)表 SCI 論文 11 篇，申請專利 1 項。 研究內(nèi)容 預期目標 第 五 年 1） 完善和穩(wěn)定小粒徑、低毒 /無毒、近紅外發(fā)射等系列量子點的制備方法，進一步提高系列量子點的性能； 2） 總結(jié)納米材料表面修飾和 性能調(diào)控的規(guī)律，探索相關(guān)機制； 3） 繼續(xù)開展系列包裝量子點的含有不同囊膜蛋白的假病毒對不同宿主細胞侵染性實驗，開展病毒侵染過程的高分辨、多維的動態(tài)實時示蹤； 4） 完善病毒顆粒侵染宿主細胞的高分辨示蹤技術(shù)，利用近紅外量子點、近紅外熒光染料或生物發(fā)光標記和光 磁多功能量子點標記病毒，研究標記病毒在實驗動物體內(nèi)的運動及積聚行為； 5） 利用已建立的評價體系考察新合成量子點對病毒所引發(fā)的宿主應答的影響； 6） 提交結(jié)題報告。 1） 獲得性能可控的小粒徑、低毒 /無毒、近紅外發(fā)射等系列新型量子點納米材料，解決材料性能控制、表面結(jié)構(gòu)控制、生物相 容性調(diào)控等難題； 2） 建立普適性的量子點與病毒的標記技術(shù)和可控組裝方法及單個病毒顆粒侵染宿主細胞的高分辨示蹤技術(shù)；初步建立小動物體內(nèi)病毒感染的動態(tài)示蹤及多模成像方法； 3） 實現(xiàn)單個病毒的入侵行為的實時動態(tài)示蹤，包括病毒的跨膜、囊泡輸運、脫殼等過程，揭示某些關(guān)鍵過程的行為機制； 4） 發(fā)表 SCI 論文 11 篇，申請專利 1 項。 一、研究內(nèi)容 擬解決的關(guān)鍵科學問題： 1. 納米標記材料在生物醫(yī)學中應用的 “結(jié)構(gòu) 性能控制 ”（尤其是表面結(jié)構(gòu)、示蹤性能、穩(wěn)定性、生物相容性等控制） 2. 量子點標記活病毒的策略及量子點與病毒可控組 裝機理 3. 病毒侵染過程中生物 /化學信息的高保真獲取及準確解析 主要研究內(nèi)容 1. 適用于活細胞與活體動態(tài)示蹤的系列量子點標記材料及合成新策略 針對活細胞與活體示蹤要求，采用化學合成、 “時 空耦合 ”調(diào)控的仿生合成和活細胞合成等策略，設計和可控合成生物相容性好的小粒徑、低毒 /無毒、近紅外、多功能等量子點系列熒光生物標記材料，并實現(xiàn)量子點系列材料的性能調(diào)控。 2. 基于量子點的活病毒標記策略及病毒組裝技術(shù) 針對囊膜病毒的磷脂層提出細胞膜磷脂 “自然嵌合 ”策略，發(fā)展普適性的量子點標記囊膜病毒的方法；利用桿狀病毒展 示系統(tǒng)，建立病毒顆粒上特定蛋白的量子點定點標記方法；基于病毒自組裝、活細胞內(nèi)量子點合成等技術(shù)，建立普適性的病毒與量子點可控組裝方法，并探討組裝機理。 3． 病毒侵染動態(tài)過程及宿主應答 利用上述研究獲得的量子點標記病毒，以單顆粒高分辨實時示蹤技術(shù)高保真地研究病毒在細胞膜上的跨膜行為、囊泡輸運和核酸釋放過程，詮釋病毒侵染的重要過程；研究宿主細胞對量子點標記病毒的應答行為和規(guī)律；并在小動物體內(nèi)研究量子點標記病毒在體內(nèi)的運動行為和引發(fā)的宿主應答。