臨床生物醫學檢驗的前沿與挑戰

中國科學院院士 陳洪淵

臨床生物醫學檢驗的前沿與挑戰

中國科學院院士 陳洪淵

臨床生物醫學檢驗是現代生命科學與醫學發展的重要手段，其中的個性化治療涉及的領域有生物、信息、工程、化學等學科，具有多產出、高通量、自動化和個性化為特點。個性化治療技術包括醫療、醫生、檢驗等幾個方面。轉化醫學又叫轉化研究，其核心問題是研究怎么使從事基礎研究的科研人員了解患者的需求，在基礎研究與臨床醫療之間建立有效的聯系，加快科學研究向工程應用轉變的產業化過程，縮短基礎與臨床之間的距離。目前轉化醫學主要研究內容有分子標志物的鑒定和應用、針對患者的個性化治療以及疾病治療反應和預后的評估預測。要實現轉化醫學研究，第一需要轉變理念，廣泛宣傳；第二需要要整合資源，建立平臺；第三需要國家政策引導和科研經費支持。

生物醫學的核心問題是如何利用納米技術實現疾病的高效診斷。納米技術是以許多現代先進科學技術為基礎，研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用，用單個原子、分子制造物質的科學技術。納米技術是現代科學和現代技術結合的產物，具有多學科交叉的特點，強調以技術應用為導向，形成基礎研究、應用研究、技術轉化一體化的研究模式。全球大型企業越來越重視納米技術，其產業化步伐明顯加快。納米生物醫學是在現代醫學以及生物學基礎上運用納米科技開展生物醫學研究的交叉學科。如何利用納米技術實現快速多功能診斷，提高檢測準確率；如何發展適用臨床的成像技術，實現對疾病發展過程的無創實時監測；如何提高納米藥物輸送載體的特異性，降低毒副作用等，都是很有價值的研究方向。研究納米技術在生命醫學上的應用，可以在納米尺度上比較清楚認識生物大分子的精細結構及相應功能的關系，獲取生命信息或物質。利用納米技術可以將生物降解性和生物相溶性的聚合物與藥物一起制成納米藥物，作為靶向藥物制劑，直接導入病灶部的器官，組織甚至細胞，達到提高藥物療效，降低毒性的作用，將納米材料作為藥物載體，可增加某些藥物的腸胃吸收，提高某些生物利用度。將納米材料作為載體，可用于基因的輸送和治療。納米材料作為組織修復，人在器官等生物材料的應用也有很好的前景；在醫學檢驗學領域，使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病。在膜技術方面，用納米材料制成獨特的納米膜，能過濾、篩去制劑的有害成分，消除因藥劑產生的污染，從而保護人體。納米生物醫學監測系統也是一個重要的研究領域，一方面要研究構建納米監測探針，提高檢測靈敏度；另一方面要發展生物醫學檢測設備，如微流控芯片技術等。微流控分析系統作為檢驗的重要工具，可應用于醫學檢驗、化學檢驗、免疫分析、關鍵分子分析，微流控檢測還可以做成光盤，實現監測電子化、芯片化。

當前，發展納米結構加工的新理論、新方法，建立納米材料的規模化與質量可控的制備方法，研發高空間、高時間分辨的納米表征方法和檢測設備等都是納米技術研究領域的前沿問題。生物醫學監測技術隨著納米技術和生物醫學的發展，正在朝著多功能多樣化方向發展，最終目標是實現監測技術的實時化、快速化、智能化、可穿戴化和仿生化。

北京科技大學副校長 吳愛祥