中国科学院长春应用化学研究所陈学思

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陈学思，长春应化所研究员。中国科学院院士，国家杰出青年科学基金获得者（2004年度）。现任中国科学院长春应用化学研究所学术委员会常委，中国科学院生态环境高分子材料重点实验室学委会副主任，2016年入选国际生物材料与工程联合会会士。任国际学术期刊《Advanced Healthcare Materials》,《Journal of Controlled Release》,《Biomacromolecules》等编委。目前主要从事生物降解医用高分子材料、组织工程和药物缓释、聚乳酸产业化等方向的研究工作。陈学思课题组在抗肿瘤药物、基因高分子载体上开展研究，合成了一系列聚氨基酸改性的材料，进一步担载药物/基因，取得了良好的动物实验结果。SCI学术期刊上发表论文600余篇；被SCI论文他人引用1.4万次, h因子68。授权专利150余项，公开或申请中国发明专利180余项。

陈学思

陈学思 博士
研究员 博士生导师 高分子化学专业
室学术委员会副主任，生物高分子研究组组长
办公室：合成楼二期519房间
电　话：+86-431-85262112
传　真：+86-431-85262933
E-mail：xschen@ciac.jl.cn        
教育和工作经历
2009-至今　 中国科学院长春应用化学研究所，中国科学院生态环境高分子材料重点实验室，研究员
1999-2009 　中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室，研究员
2003　　 　 美国Drexel大学，访问教授
1997-1999 　美国宾夕法尼亚大学医学院生物化学与生物物理系，博士后研究
1993-1997 　日本早稻田大学高分子研究室，博士学位
1988-1992 　长春应化所功能高分子实验室，助理研究员
1985-1988 　长春应化所研究生部，硕士学位
1978-1982 　吉林大学化学系高分子专业，学士学位
学术兼职
1. 国家基金委材料学部会审专家，2008-2011年
2. 德国汉高公司（Hankel China Company Limited）科学顾问委员会成员及专家（Henkel Scientific Advisory Board Member and Consultant）
3. 中国生物医学工程学会生物材料分科委员会委员
4. 中国机械工程学会生物制造工程分会第一届委员会委员，
5. 高分子物理与化学国家重点实验室学术委员会委员
6. 第28届中国化学会理事
7. 吉林大学兼职教授，上海大学兼职教授
8. 任国际杂志《Biomacromolecules》，《Macromolecular Bioscience》编委会成员
9. 任国内杂志《高等学校化学学报》和《Chemical Research in Chinese Universities》，《生物医学工程与临床》、《降解材料等杂志》、《中国组织工程研究与临床康复》、《离子交换与吸附》和《中华医药杂志》编委
获奖及荣誉
1. 2011年获得中国石油和化学工业联合会颁发的名为《聚乳酸新材料关键技术研发与产业化应用》技术发明奖
2. 2011年获得中国化学会颁发-赢创化学创新奖
3. 年荣获“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖
4. 2011年再次被中共吉林省委和吉林省政府评为吉林省高级专家
5. 2010年被长春高新技术产业开发区管委会评为“自主创新十强企业”经营者
6. 2010年由于科学技术事业特殊贡献获政府特殊津贴
7. 2009年获中科院“百人计划”支持
8. 2009年获 中国化学会高分子科学论文创新奖
9. 2008年被中共吉林省委和吉林省政府评为吉林省高级专家
10.2008年被长春高新技术产业开发区管委会评为科技创业先进个人
11.2006年被评为优秀专利发明人
研究资助
1. “多中心席夫碱催化剂及立体选择性聚合的研究”， 国家自然科学基金面上项目，批准号20974109，2009-2011，资助金额：37万元。
2. “β-二酮席夫碱金属化合物的合成、晶体结构和催化性能表征”， 国家自然科学基金面上项目，20774092，2008.01-2010.12，29万元，陈学思
3.“席夫碱烷基铝催化剂的合成及其外消旋丙交酯的旋光聚合” 国家自然科学基金面上基金项目负责人，批准号20574066，2006～2008，27万元。
4.“聚乳酸产业化”，浙江海正集团有限公司合作项目，项目负责人，2002～2010，1300万元。
5.“生物医用高分子材料”国家杰出青年科学基金项目，批准号50425309，2004～2008，230万元（其中中国科学院百人计划100万元）。
6. 国家科学技术部支撑项目，“万吨级聚乳酸工业生产关键技术”，2007BAE42B02，450万元，陈学思. 2008年1月－2010年12月
7. “高分子担载多肽和蛋白药物缓释制剂的研制”， 国家科技部中俄科技合作专项经费项目，2007DFR50200，2007-2009，284万元，陈学思
8. “聚乳酸产业化及加工成型关键技术研究”，中国科学院基地方向性项目，2007～2010，批准号KGCX-YW-208，300万元。
9. “具有靶向性和pH敏感性的新型非病毒类基因载体”，国家自然科学基金委A3国际合作重大项目，批准号50425309，2006～2011，350万元。
10.“智能性可生物降解高分子材料的制备与医学应用探索”国家自然科学基金委重点项目，批准号507330003，2008～2011，180万元。
11.“新一代聚乳酸的生物—化学组合合成技术”, 批准号2011AA02A202,科技部“863”重大项目，2011-2015年，项目总经费2450万元。
研究领域和现状
一．高分子基因载体
开发高效、低毒和安全的基因载体是实现基因治疗的关键。病毒类载体因安全性问题在临床应用上受到很大限制，以高分子基因载体为代表的非病毒类载体是其有力的替代者。我们建立了如下策略设计和改进高分子基因载体：（1）设计制备了多种骨架可降解的高分子基因载体，成功地提高了转染效率，降低了材料的细胞毒性；（2）建立了智能性的基因载体遮蔽体系，成功地控制了基因载体复合物在体内传输阶段和细胞内吞阶段的电荷状态，实现了高效传递和转染；（3）构建了高分子基因载体的靶向策略，提升了基因载体的特异性传递。上述改性策略成功地推进了高分子基因载体向临床应用的发展。
二．药物缓释
生物可降解纳米和微米颗粒由于具有较小的尺寸和生物相容性在药物控制释放领域具有重大的应用前景，颗粒的尺寸及其均匀性对于其在体内的分布具有至关重要的意义。我们采用不同立体规整度的立体多嵌段聚乳酸，通过溶剂/非溶剂混合物中沉淀的方法法制备了尺寸在纳米和微米之间的均一的立体复合物微粒，微粒呈花形或蛋糕形，将其用作胰岛素的控制释放载体。结果表明，材料的立体规整度越高，结晶度和分子链堆积密度越高，形成的微粒尺寸越小，胰岛素包裹率和载药量也随之提高，可分别达到82.8%和14.2%, 微粒中的胰岛素可缓慢释放一个月，释放服从扩散机理。该载药体系在胰岛素基础治疗方面有着潜在的应用价值。
三.电活性生物可降解高分子的设计与合成
导电高分子，包括聚苯胺（PANi）和聚吡咯(PPy)等，以其良好的物理化学性质可在组织工程中作为神经或者心脏的支架材料。纯的导电材料不可降解，长期存在体内会造成炎症反应，需要二次手术取出。为了解决这个问题，我们设计合成了一种新的共聚物材料，采用可生物降解的天然高分子壳聚糖和电活性的苯胺齐聚物形成交联共聚物，得到一种可生物降解的导电材料，期望它在组织工程中得到良好应用。利用混合溶剂法制备了苯胺五聚体交联壳聚糖的电活性材料,在无需外加电刺激的条件下能显著促进神经细胞的生长和分化，甚至形成网络状结构
四．智能高分子水凝胶的制备，及其在药物控制释放与组织工程中的应用
水凝胶或微凝胶是亲水性高分子通过物理或化学交联行成的三维网络。刺激敏感性高分子水凝胶，能够对外界环境刺激（如温度、pH、生物分子、特定离子或电磁场）发生迅速响应，产生溶胶-凝胶转变或溶胀-收缩等转变，目前被广泛应用于生物医学领域。我们合成了具有温度或（和）pH敏感性的两亲性共聚物，通过调节温度/pH敏感链段组成和长度，以及共聚物亲水-疏水比例，获得了新型的温度或（和）pH敏感的可注射型水凝胶。高分子水溶液可以在较低温度下与药物、生物活性分子或细胞相混合，而注射到体内后则自发形成水凝胶，可用于局部药物缓释的载体，或原位组织培养的支架。另外，通过使用沉淀聚合、自组装后交联、稀溶液共聚等方法制备了具有对pH、温度、还原环境敏感的具有亚微米尺度的微凝胶，进一步结合靶向基团后，可用于肿瘤靶向智能药物释放。另一方面，我们合成了一类新型基于聚氨基酸的生物可降解温度与pH敏感化学交联水凝胶，该凝胶在酸性环境中（如胃液）快速收缩，可保护所包覆的蛋白药物不被降解，而在中性pH环境中（如肠液）又自发溶胀，使所包覆的蛋白药物可以释放出来，实现药物的肠道靶向释放。该特性可应用于口服蛋白药物的载体材料。   
He CL, Chen XS* et al. Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 490 – 497.
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主要代表性论文（2006-2011）
1. 陈学思，景遐斌，庄秀丽,由A. Steinbüchel 主编的“Biopolymers”10卷系列丛书第十卷A. Steinbüchel 主编的《General Aspects and Special Applications》，化学工业出版社, 2005年.
2. 主编刘畠陈,《聚合物量热测定》,化学工业出版社,2002年1月.
3. 邱威扬、陈学思、董丽松，. 第十三章“环境中可生物降解新材料”，见何天白、胡汉杰主编《功能高分子与新技术》. 北京，化学工业出版社，2001年1月.
4. Zhao W, Wang Y, Liu X, Chen X, Cui D, Chen EYX. Protic compound mediated living cross-chain-transfer polymerization of rac-lactide: synthesis of isotactic (crystalline)-heterotactic (amorphous) stereomultiblock polylactide. Chem Commun. 2012;48(51):6375-7.
5. Zhao W, Wang Y, Liu X, Chen X, Cui D. Synthesis of Isotactic-Heterotactic Stereoblock (Hard-Soft) Poly(lactide) with Tacticity Control through Immortal Coordination Polymerization. Chemistry-an Asian Journal. 2012;7(10):2403-10.
6. Zhao L, Ding J, Xiao C, He P, Tang Z, Pang X, et al. Glucose-sensitive polypeptide micelles for self-regulated insulin release at physiological pH. J Mater Chem. 2012;22(24):12319-28.
7. Zhao C, He P, Xiao C, Gao X, Zhuang X, Chen X. Photo-cross-linked biodegradable thermo- and pH-responsive hydrogels for controlled drug release. J Appl Polym Sci. 2012;123(5):2923-32.
8. Zhang Z, Gao X, Zhang A, Wu X, Chen L, He C, et al. Biodegradable pH-Dependent Thermo-Sensitive Hydrogels for Oral Insulin Delivery. Macromol Chem Phys. 2012;213(7):713-9.
9. Zhang B, Wang D, Li M, Li Y, Chen X. Synthesis of star-comb-shaped polymer with porphyrin-core and its self-assembly behavior study. J Appl Polym Sci. 2012;126(6):2067-76.
10. Yang G, Wang L, Yang Y, Chen X, Zhou D, Jia J, et al. 4-Phosphatephenyl Covalently Modified Glassy Carbon Electrode for Real-Time Electrochemical Monitoring of Paracetamol Release from Electrospun Nanofibers. Electroanalysis. 2012;24(10):1937-44.
11. Yan S, Rao S, Zhu J, Wang Z, Zhang Y, Duan Y, et al. Nanoporous multilayer poly(L-glutamic acid)/chitosan microcapsules for drug delivery. Int J Pharm. 2012;427(2):443-51.
12. Xue F, Chen X, An L, Funari SS, Jiang S. Soft nanoconfinement effects on the crystallization behavior of asymmetric poly(ethylene oxide)-block-poly(e- caprolactone) diblock copolymers. Polym Int. 2012;61(6):909-17.
13. Wu X, Song X, Li D, Liu J, Zhang P, Chen X. Preparation of Mesoporous Nano-Hydroxyapatite Using a Surfactant Template Method for Protein Delivery. J Bionic Eng. 2012;9(2):224-33.
14. Wang Y, Zhao W, Liu D, Li S, Liu X, Cui D, et al. Magnesium and Zinc Complexes Supported by N,O-Bidentate Pyridyl Functionalized Alkoxy Ligands: Synthesis and Immortal ROP of epsilon-CL and L-LA. Organometallics. 2012;31(11):4182-90.
15. Tian H, Tang Z, Zhuang X, Chen X, Jing X. Biodegradable synthetic polymers: Preparation, functionalization and biomedical application. Prog Polym Sci. 2012;37(2):237-80.
16. Song X, Gao Z, Ling F, Chen X. Controlled release of drug via tuning electrospun polymer carrier. J Polym Sci Pt B-Polym Phys. 2012;50(3):221-7.
17. Zhang X, Cai J, Yang Y, Chen X, Xie X. Praparation and Characteriztion of PLGA/TiO2 nano drug delibery carriers. Acta Polym Sin. 2011(6):653-60.
18. Zhang P, Wu H, Wu H, Lu Z, Deng C, Hong Z, et al. RGD-Conjugated Copolymer Incorporated 19. Composite of Poly(lactide-co-glycotide) and Poly(L-lactide)-Grafted Nanohydroxyapatite for Bone Tissue Engineering. Biomacromolecules. 2011;12(7):2667-80.
20. Zhang B, Li Y, Wang W, Wang J, Chen X. ABA(2)-type triblock copolymer composed of PCL and PSt: synthesis and characterization. Polymer Bulletin. 2011;67(8):1507-18.
21. Yuan Y, Jing X, Xiao H, Chen X, Huang Y. Zinc-Based Catalyst for the Ring-Opening Polymerization of Cyclic Esters. J Appl Polym Sci. 2011;121(4):2378-85.
22. Yu H, Deng C, Tian H, Lu T, Chen X, Jing X. Chemo-Physical and Biological Evaluation of Poly( L-lysine)-Grafted Chitosan Copolymers Used for Highly Efficient Gene Delivery. Macromol Biosci. 2011;11(3):352-61.
23. Yang Y, Zheng Y, Zhuang X, Chen X. Preparation and characterization of a new copolymer poly (l-glutamic acid)-block-poly (lactic-co-glycolic acid). Journal of Controlled Release. 2011;152:E255-E6.
24. Yan S, Zhu J, Wang Z, Yin J, Zheng Y, Chen X. Layer-by-layer assembly of poly(L-glutamic acid)/chitosan microcapsules for high loading and sustained release of 5-fluorouracil. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2011;78(3):336-45.
25. Yan S, Yin J, Tang L, Chen X. Novel Physically Crosslinked Hydrogels of Carboxymethyl Chitosan and Cellulose Ethers: Structure and Controlled Drug Release Behavior. J Appl Polym Sci. 2011;119(4):2350-8.
26. Yan S, Yin J, Cui L, Yang Y, Chen X. Apatite-forming ability of bioactive poly(L-lactic acid)/grafted silica nanocomposites in simulated body fluid. Colloid Surf B-Biointerfaces. 2011;86(1):218-24.
27. Xu Y, Zhang D, Wang Z-l, Gao Z-t, Zhang P-b, Chen X-s. Preparation of Porous Nanocomposite scaffolds with Honeycomb Monolith Structure by One phase Solution Freeze-drying Method. Chinese Journal of Polymer Science. 2011;29(2):215-24.
28. Xiao H, Fan Y, Liu S, Chen X, Huang Y, Jing X. New polymer-platinum (II) antitumor conjugates. Journal of Controlled Release. 2011;152:E103-E4.
29. Xia J, Tian H, Chen L, Lin L, Guo Z, Chen J, et al. Oligoethylenimines Grafted to PEGylated Poly(beta-amino ester)s for Gene Delivery. Biomacromolecules. 2011;12(4):1024-31.
30. Xia J, Chen L, Tian H, Chen X, Maruyama A, Park TG. Synthesis of oligoethylenimine grafted net-poly(amino ester) and their application in gene delivery. Journal of Controlled Release. 2011;152:E176-E7.
31. Xia J, Chen L, Chen J, Tian H, Li F, Zhu X, et al. Hydrophobic Polyphenylalanine-Grafted Hyperbranched Polyethylenimine and its in vitro Gene Transfection. Macromol Biosci. 2011;11(2):211-8.
32. Wu H-T, Yu T, Zhu Q-S, Rao Z-X, Wei Y, Zhang P-B, et al. Preparation and Osteogenesis Activities of Electroactive Biodegradable Nanocomposites PAP/op-HA/PLGA. Chemical Journal of Chinese Universities-Chinese. 2011;32(5):1181-7.
33. Wei J-C, Ma L-L, Dai Y-F, Chen Y-W, Zhang P-B, Cui Y, et al. Crystallization Behavior of Modified Hydroxyapatite/Poly(L-lactide) Nanocomposites. Chemical Journal of Chinese Universities-Chinese. 2011;32(11):2674-9.
34. Wei J, Yang L, Hu X, Huang Y, Chen X, Jing X. PEG MODIFICATION AND PROTEIN CONJUGATION BY VIRTUE OF 4-AZIDOBENZOIC ACID AS A PHOTOAFFINITY MOLECULE. Acta Polym Sin. 2011(11):1341-8.
35. Wei J, Yan L, Hu X, Chen X, Huang Y, Jing X. Non-specific and specific interactions on functionalized polymer surface studied by FT-SPR. Colloid Surf B-Biointerfaces. 2011;83(2):220-8.
36. Synthesis and Electrochemistry of Schiff Base Cobalt(III) Complexes and Their Catalytic Activity for Copolymerization of Epoxide and Carbon Dioxide, Xiuli Zhuang, Kenichi Oyaizu, Yongsheng Niu, Kenichiroh Koshika, Xuesi Chen*, Hiroyuki Nishide, Macromol. Chem. Phys. 2010, 211, 669-6762010, 40, 255 -261.
37. Facile Synthesis of Glycopolypeptides by Combination of Ring-Opening Polymerization of an Alkyne-Substituted N-carboxyanhydride and Click ‘‘Glycosylation’’ , Chunsheng Xiao, Changwen Zhao, Pan He, Zhaohui Tang, Xuesi Chen*, Xiabin Jing, Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 991-997.
38. Biodegradable and Electroactive TEMPO-Substituted Acrylamide/Lactide Copolymers ,Xiuli Zhuang, Han Zhang, Natsuru Chikushi, Changwen Zhao, Kenichi Oyaizu, Xuesi Chen,* Hiroyuki Nishide, Macromol. Biosci. 2010, 10, 1203–1209.
39. Synthesis of Amphiphilic Block Copolymers Bearing Stable Nitroxyl Radicals, Xiuli Zhuang, Chunsheng Xiao, Kenichi Oyaizu, Natsuru Chikushi, Xuesi Chen*, Hiroyuki Nishide*, J Polym Sci, Part A: Polym Chem, 2010, 48, 5404–5410.
40. pH-dependent self-assembly of amphiphilic poly(L-glutamic acid)-block-poly- (lactic-co-glycolic acid) copolymers, Yanan Yang, Jing Cai, Xiuli Zhuang, Zhaopei Guo, Xiabin Jing, Xuesi Chen*, Polymer 2010, 51, 2676-2682.
41. In vivo mineralization and osteogenesis of nanocomposite scaffold of poly (lactide-co-glycolide) and hydroxyapatite surface-grafted with poly(L-lactide), Peibiao Zhang, Zhongkui Hong, Xuesi Chen*, Biomaterials 2009 , 30(1),58-70.
42. Polymerization of Lactide Using Achiral Bis(pyrrolidene) Schiff Base Aluminum Complexes, Hongzhi Du, Velders AH, Dijkstra PJ, Zhiyuan Zhong, Xuesi Chen*, Jan Feijen*, Macromolecules 2009, 42 (4 )1058-1066.
43. The Study of Electroactive Block Copolymer Containing Aniline Pentamer Isolated from Different Solvents, Hu, Jun, Huang, Lihong, Lang, Le, Liu, Yadong, Zhuang, Xiuli, Xuesi Chen*, Wei, Yen, Jing, Xiabin, J Polym Sci, Part A: Polym Chem 2009, 47(5 ), 1298-1307.
44. Synthesis of biodegradable and electroactive multiblock polylactide and aniline pentamer copolymer for tissue engineering applications, Lihong Huang, Xiuli Zhuang, Jun Hu, Xuesi Chen*, et al. Biomacromolecules, 2008, 9(3), 850-858.
45. A new oxidation state of aniline pentamer observed in water-soluble electroactive oligoaniline-chitosan polymer, Jun Hu, Lihong Huang, Xiuli Zhuang, Xuesi Chen *, et al. J Polym Sci, Part A: Polym Chem 2008, 46(3), 1124-1135.
46. Gene transfection of hyperbranched PEI grafted by hydrophobic amino acid segment PBLG, Tian HY, Xiong W, Wei JZ, XS Chen*, et al. Biomaterials 2007, 28 (18): 2899-2907.
47. Synthesis and characterization of electroactive and biodegradable ABA block copolymer of polylactide and aniline pentamer, Lihong Huang, Jun Hu, Le Lang, Xuesi Chen*, et al. Biomaterials 2007, 28 (10): 1741-1751.
48. Polymerization of rac-lactide using schiff base aluminum catalysts: Structure, activity, and stereoselectivity, Hongzhi Du, Xuan Pang, Haiyang Yu, Xuesi Chen*, et al. Macromolecules 2007, 40 (6): 1904-1913, 20.
49. Synthesis of a novel electroactive ABA triblock copolymer and its spontaneous self-assembly in water, Lihong Huang, Jun Hu, Le Lang, Xuesi Chen*, et al. Macromolecular Rapid Communications, 2007, 28 (15): 1559-1566.
50. Micellization and Reversible pH-Sensitive Phase Transfer of the Hyperbranched Multiarm PEI–PBLG CopolymerHuayu Tian, Xuesi Chen*, Hao Lin, Chao Deng, Peibiao Zhang, Yen Wen, Xiabin Jing, Chemistry-A European Journal, 2006, 12 (16): 4305-4312.
51. Composition Dependence of the Crystallization Behavior and Morphology of the Poly(ethylene oxide)-poly( -caprolactone) Diblock Copolymer, Chaoliang He, Jingru Sun, Jia Ma, Xuesi Chen*, Xiabin Jing, Biomacromolecules 2006, 7(12); 3482-3489.
52. Five-coordinated active species in the stereoselective polymerization of rac-lactide using N,N '-(2,2-dimethyl-1,3-propylene)bis(3,5-di-tert-butyl-salicylideneimine) aluminum complexes,  Zhaohui Tang, Xuan Pang, Jingru Sun, Hongzhi Du, Xuesi Chen*, J Polym Sci, Part A: Polym Chem. 2006, 44 (16): 4932-4938
研究组人员概况
研究组成员
研究员：李杲
副研究员：庄秀丽，崔毅，章培标，田华雨，汤朝晖，孙敬茹，贺超良，庞烜
助理研究员：崔立国，项盛，张瑜，赵超，刘炎龙，边新超，王宇，冯立栋，高战团，马嘉，陈杰，郭兆培，焦自学，李丹，林琳，马丽莉，孙彬，王宗良，于海洋，张涵，杨晨光，孙志强，黄绍永
在读研究生
博士后：李亚鹏，宋晓峰，孙海，王薇，魏壮，杨亚楠，张宝，李全顺，李全明，关宏宇，董树君，杨艳
博士生：夏加亮，肖春生，何盼，刘亚栋，丁建勋，高晓烨，成一龙，宋万通，赵丽，董璇，冯立栋，邵俊
硕士生：李明强，张羽，崔海涛，李钰策，任凯旋，吕世贤

yujiaxue

Macrophages loaded CpG and GNR-PEI for combination of tumor photothermal therapy and immunotherapy

陈杰†, 林琳†, 燕楠, 胡莹莹, 方华攀, 郭兆培, 孙平杰, 田华雨*, 陈学思*

载GNR-PEI/CpG巨噬细胞用于肿瘤的光热和免疫联合治疗

摘要: 纳米药物在肿瘤治疗的临床应用是生物医学领域中长期存在的挑战. 主要问题包括: 体内快速清除、脱靶现象以及对转移瘤治疗的局限性. 本论文用超支化PEI对金纳米棒进行修饰, 获得了带有正电性的GNR-PEI, 再与负电性的CpG佐剂进行静电复合, 形成GNRPEI/CpG纳米复合物.为了提高体内适用性和靶向性, 我们进一步构建了载GNR-PEI/CpG的巨噬细胞, 用于肿瘤的光热和免疫联合治疗. 体外研究结果表明, 巨噬细胞具有高效的担载GNR-PEI/CpG的能力, 且载GNR-PEI/CpG巨噬细胞具有很好的光热转换能力. 体内研究结果进一步预示了该策略在肿瘤治疗领域的巨大潜力.

载GNR-PEI/CpG巨噬细胞用于肿瘤的光热和免疫联合治疗

xianghong

糖聚肽高分子的合成、自组装及生物医学应用

肖春生 , 丁建勋 , 贺超良  , 陈学思 ,

中国科学院长春应用化学研究所 中国科学院生态环境高分子重点实验室 长春 130022

通讯作者: 陈学思, xschen@ciac.ac.cn
基金项目: 国家自然科学基金（基金号51773196，51573184，51390484，51520105004）和中国科学院青年创新促进会项目（项目号2017266）资助


摘要: stringUtils.convertMathHtml(糖聚肽高分子是一类由聚肽（也称聚氨基酸）和糖类化合物（包括单糖、寡糖和多糖）构成的生物可降解高分子.糖聚肽高分子具有与天然糖蛋白分子类似的化学组成，能够在一定程度上模拟天然糖蛋白的结构和性能，近年来引起了学术界的广泛研究兴趣.本文总结了糖聚肽高分子的合成方法及其在水溶液中的自组装行为，并着重评述了糖聚肽高分子在生物分子识别、靶向基因/药物传输和组织工程支架等生物医学领域中的应用.)

糖聚肽高分子

xinkaishi

Dual drug backboned shattering polymeric theranostic nanomedicine for synergistic eradication of patient-derived lung cancer
Yuwei Cong, Haihua Xiao, Hejian Xiong, Zigui Wang, Jianxun Ding, Chan Li, Xuesi Chen*, Xingjie Liang*, Dongfang Zhou*, Yubin Huang
ADV MATER, 30(11), 1706220，2018


研究进展：当前，纳米抗癌药物向临床转化还存在问题，主要表现为以下三个方面：一是缺乏合适的药物输送体系来精确控制药物的组成、载体的结构以确保药物的载药量和释放行为不受批次的影响；二是缺少体内对药物进行直接监测而不依赖于其它成像试剂的手段；三是因传统细胞株建立的肿瘤模型缺乏异质性，对癌症的研究往往过于片面而缺少合适的肿瘤动物模型对药物疗效进行有效评价和筛查。

Dual drug backboned shattering polymeric theranostic nanomedicine for synergistic eradication of pa ...

研究内容：我们设计合成了一种含有顺铂和去甲基斑蝥素(DMC)的四价铂前药作为聚合单体，通过缩聚的方式将其引入到聚合物主链上，制备了主链含双抗癌药的高分子纳米胶束。该纳米药物在细胞内还原条件下会诱导主链崩解，释放二价铂药，并在溶酶体酸性环境中释放去甲基斑蝥素，协同杀死癌细胞。该主链双药纳米胶束具有如下特点: 1) 高分子主链上顺铂和去甲基斑蝥素的比例确定，不受制备批次的影响；2) 四价铂前药作为单体直接参与聚合，铂含量高达10%，能够通过CT成像直接对药物和胶束的体内分布实现时间和空间上的有效追踪；3) 在具有较高肿瘤异质性和分子多样性的PDX肺鳞癌模型上，双药胶束表现出很好的抑瘤效果。
主要科技创新与学术贡献：我们合成了主链含铂和去甲基斑蝥素的高分子纳米药物，药物之间比例精确，能够响应释放。通过药物介导的CT成像追踪铂药自身的分布，无需其他成像剂。作用于PDX肺鳞癌模型的体内抑瘤实验表明该主链双药的纳米胶束能够很好的抑制肿瘤的生长，降低系统毒性。

国内外影响： ：该纳米药物在肿瘤抑制和生物成像中具有潜在的应用价值，实现了诊疗一体化。同时创新性的使用PDX模型来考察高分子药物的抗肿瘤性能，对于推进纳米药物的个性化治疗和临床转化具有重要意义。

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2018国家自然科学基金重点项目-化疗/免疫联合治疗药物缓释水凝胶系统及其抗肿瘤应用研究
批准号        51833010        学科分类        ( )
负责人        陈学思        职称                单位名称        中国科学院长春应用化学研究所
资助金额        300万元        项目类别        重点项目        起止年月        2019年01月01日 至 2023年12月31日

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　   11月22日，中国科学院公布2019年中国科学院院士增选当选院士名单，我所陈学思研究员当选为中国科学院院士。
　　陈学思，男，1959年12月出生于吉林长春，中国共产党党员。1982年毕业于吉林大学化学系获学士学位，1985年于中国科学院长春应用化学研究所攻读硕士学位，1993年赴日本早稻田大学攻读博士学位，1997年赴美国宾夕法尼亚大学进行博士后工作，1999年6月回长春应用化学研究所工作。现任中国科学院长春应用化学研究所学术委员会副主任，中国科学院生态环境高分子材料重点实验室学委会副主任。2004年以来分别获国家杰出青年科学基金、国务院政府特殊津贴、吉林省高级专家、长春市特等劳动模范，2013年入选科技部科技创新创业人才和万人计划。2016年入选国际生物材料与工程联合会会士。任学术期刊Advanced Healthcare Materials, Advanced Therapeutics, Journal of Controlled Release等编委或顾问编委。
　　目前主要从事生物降解医用高分子材料、组织工程和药物缓释、聚乳酸和聚-己内酯产业化等方向的研究与开发工作。发表SCI学术论文700余篇，SCI他引2万余次，h-指数为80；授权专利260余项。获赢创化学创新奖，中国科学院科技促进发展奖科技贡献奖，第六届侯德榜化工科学技术奖，中国石油和化学工业联合会技术发明奖，吉林省科技进步奖一等奖2项。作为项目负责人承担国家科技部“十三五”重点研发计划项目，国家自然科学基金基础研究中心项目等。同浙江海正集团合作实现了1.5万吨聚乳酸产业化，技术水平达到了国际领先。组建了长春圣博玛生物材料有限公司，获得了可吸收骨折内固定钉和板CFDA两个注册证（III类），3个产品已提交注册申请或在临床评价（III类）。

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　近日，国家自然科学基金委员会（以下简称“基金委”）正式批准资助以中国科学院长春应用化学研究所（以下简称“长春应化所”）为依托单位的“资源生态合成高分子材料”基础科学中心项目。获批直接经费8000万元，资助周期五年。这是基金委自2016年试点资助基础科学中心项目以来，我省获得的首个该类项目。
　　该项目负责人为长春应化所陈学思研究员，并联合北京化工大学杨万泰教授、长春应化所王献红研究员、北京化工大学张立群教授和武汉大学程巳雪教授，共同组成了在资源生态合成高分子材料领域具有显著地位的高水平团队。
　　在全球石油资源日趋紧缺、环境问题日益严重的背景下，该基础科学中心项目瞄准高分子材料领域的国际前沿，整合国内一流科技人才，以资源生态合成高分子材料为研究主题。基于石化废弃资源和生物质资源，重点围绕石化工业废弃烯烃高分子资源化、二氧化碳基高分子材料、氨基酸基功能高分子材料、聚乳酸基高分子材料和生物基弹性体材料等5个特色鲜明、具有重要学术价值和发展潜力的方向展开长期合作研究。项目力争在5-10年内在高分子材料结构设计新方法、高效绿色精准合成新方法、高分子材料性能调控新方法等领域形成一批有国际影响力的学术成果，占领该领域国际学术高地，原创出5类以上中国品牌的资源生态合成高分子材料，形成百万吨级生产能力，实现国际引领，为我国和世界的可持续发展做出重要贡献。
　　基础科学中心项目是基金委为建设创新型国家和科技强国，进一步贯彻落实创新驱动发展战略推出的一项重要举措，旨在瞄准国际科学前沿，抢占国际科学发展的制高点，形成若干具有重要国际影响的学术高地。该项目采取“5+5”模式，5年为一个资助周期，最多资助2期。2019年，全国13个项目获得了资助立项。

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“2019中国科学年度新闻人物”评选结果近日揭晓。杜江峰、贺贤土、王小云、陈学思、肖国青、马衍伟、陈征、陈天石、彭寿、唐文斌等10人当选。
       作为长春新区驻区企业的首席科学家，陈学思立足自身研究领域，把科技创新成果在新区转化为现实生产力，通过多种形式和渠道积极为地方经济建设服务，为新区发展贡献了智慧力量。
       陈学思作为项目负责人，中国科学院长春应用化学研究所和浙江海正生物材料股份有限公司等单位共同完成的“万吨级聚乳酸产业化成套技术及系列产品开发”，为促进我国生物降解塑料产业发展，治理“白色污染”发挥了积极的推动作用。
      2015年12月在浙江海正生物材料股份有限公司建成万吨级聚乳酸生产线，并实现了连续稳定运行，共生产聚乳酸树脂及改性产品30余种。近三年，项目完成单位及应用单位的聚乳酸树脂产品及其制品的新增销售额达10.68 亿元，新增利润达6162万元。作为第一起草单位主持制定了聚乳酸树脂国家标准。
       专家认为该项目突破了聚乳酸产业化过程中的系列关键技术，获授权中国发明专利46件：开发了乳酸低聚、裂解、丙交酯聚合三种高效催化剂；研制了导流筒卧式乳酸脱水、低聚乳酸膜式裂解和塔式丙交酯聚合反应器等关键设备；开发了高效的聚乳酸成核剂、增容剂、扩链剂等助剂，突破了系列改性和加工关键技术，制品具有优异的耐热和力学等性能，拓宽了市场应用领域，整体技术处于国际领先水平。

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陈学思

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为进一步推动长春应化所技术成果的转移转化，根据《中华人民共和国促进科技成果转化法》、《实施（中华人民共和国促进科技成果转化法）若干规定》（国发[2016]16号），《中华人民共和国专利法》以及《中国科学院、科学技术部关于印发<中国科学院关于新时期加快促进科技成果转化指导意见>的通知》（科发促字[2016]97号）等有关规定，拟将长春应化所持有的1项专利，转让给南通美韦纶新材料科技有限公司。
　　按照有关规定，现对拟进行专利权转让的发明专利情况进行公示，如对公示内容持有异议，请在公示期内，以电话、信函等方式向监督审计处提出，监督审计处将按照有关规定核实处理。拟实施专利权转让的专利情况如下：
　　1、专利详情
　　专利名称一种增韧聚乳酸及其制备方法。
　　发明人：冯立栋、边新超、刘焱龙、项盛、孙彬、陈学思、李杲。
　　专利权人：中国科学院长春应用化学研究所。
　　专利申请日：2013年4月15日。
　　专利授权日：2015年5月20日。
　　专利号：ZL201310129311.3。
　　专利有效期限：2033年4月14日。
　　专利年费已交至：2021年4月15日。
　　2、转让方式：专利权转让。
　　3、转让费用：人民币20万元。
　　4、受让单位：南通美韦纶新材料科技有限公司。

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9月13日下午，中国科学院院士、长春应化所学委会常务副主任陈学思教授受邀来华东理工大学访问，受聘为学校名誉教授并作学术报告。受聘仪式在徐汇校区第三教学楼201室举行，副校长钱锋院士出席受聘仪式并为陈学思院士颁发聘书、佩戴校徽。仪式由材料学院院长林绍梁主持，化学与分子工程学院田禾院士，图书馆馆长、材料学院学术委员会主任林嘉平，国际合作与交流处处长李永生，材料学院党委副书记李欣欣等师生代表近100余人生参加了受聘仪式。  

陈学思

       钱锋代表学校对陈学思院士受聘为我校名誉教授表示诚挚的欢迎和衷心的感谢，他表示：陈院士作为生物可降解高分子材料带头人加入我校，必将进一步提升我校生物医学工程领域的科研水平，对我校双一流学科建设、人才培养、社会服务等方面的工作将起到重大的推动作用。
       陈学思院士表达了受聘我校名誉教授的喜悦和激动之情，同时感谢学校对自己的信任，他表示今后将通过科研合作、学生培养等方式为学校的发展和建设贡献力量。受聘仪式结束后，陈学思院士为我校师生作了题为“生物可降解高分子材料”的学术报告。

       受聘仪式结束后，陈学思院士为在场师生带来了一场精彩的学术报告。他指出21世纪全球关注的焦点和紧迫任务——可持续发展和环境保护，其中白色污染使人类社会可持续发展面临严峻挑战。围绕如何开发生物可降解高分子材料（绿色塑料），他首先介绍了聚乳酸和聚ε-已内酯的合成、性质及应用，重点讲解了催化剂的设计及催化机理对可降解聚合物合成的影响，以及产业化过程中的科学问题。其次，他介绍了聚乳酸在生物可降解医用高分子材料中的应用，包括可吸收骨折固定器件的开发、可吸收接骨螺钉、接骨板的设计、可吸收骨缺损组织工程支架的应用开发、可吸收防粘连膜的设计、面膜填充剂产品的开发等。最后，他介绍了聚氨基酸医用高分子材料的研究进展，包括手性氨基酸环状单体的制备及开环聚合、抗肿瘤纳米药物高分子载体的设计、高分子核酸载体的开发。陈院士的研究大大降低了可降解聚乳酸和聚ε-已内酯的合成成本，为人类解决白色污染问题发挥了重要的推动作用。
       报告结束后，陈院士与参会师生进行热烈地讨论，耐心解答大家的提问，并交流科研经验。与会人员纷纷表示，参加此次报告会干货满满，受益匪浅。

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光声成像（PAI）作为一种新兴的无创成像技术，结合了光学成像的光谱选择性与超声成像的高分辨率和深度穿透性的优点。然而，光声信号受热膨胀的限制，光声能量转换效率相对较低。因此，开发一种用于增强光声成像的造影剂是非常有必要的。微泡作为一种敏感的、生物相容性好的造影剂，已被广泛应用于超声成像中。此外，微泡还可作为超声治疗的治疗剂，在超声照射下瞬间爆裂，诱导肿瘤细胞坏死，抑制肿瘤的生长。但是，由于气体具有快速扩散和生物清除的特点，气泡在血液循环中的半衰期较短，限制了其在体内的应用。因此，开发基于肿瘤酸性环境下可产生气泡的纳米颗粒用于增强的光声成像和超声治疗具有重要的意义。另一方面，在癌症治疗中，联合多种治疗策略具有极大的应用前景。光热治疗（PTT）具有成本低、特异性强、毒副作用小等优点。然而，光热治疗难以有效根治肿瘤，尤其是深部肿瘤，其原因是激光强度随深度的增加而减小。而超声治疗（UST）具有组织穿透性强的优点，可以治疗深部肿瘤。因此，可以采用光热治疗与超声治疗的联合以期望实现肿瘤的有效根除。

光声成像

       中科院长春应用化学研究所陈学思院士团队田华雨研究员针对光声成像和光热治疗的局限性，开发了一种增强的光声成像指导光热和超声联合治疗策略，可有效根除肿瘤。相关结果发表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.202009314）上。第一作者为中国科学院长春应用化学研究所徐彩娜副研究员。
       作者开发了两种纳米材料，一种是聚乙烯亚胺接枝聚乙二醇修饰的金纳米棒（mPEG-PEI-AuNRs），另一种是基于聚乙烯亚胺接枝聚乙二醇与碳酸钙纳米颗粒静电作用制得的纳米颗粒（mPEG-PEI/CaNPs）。这两种纳米材料具有以下优点：（1）mPEG-PEI-AuNRs和mPEG-PEI/CaNPs在肿瘤酸性pH值条件下具有较高的细胞摄取。（2）mPEG-PEI/CaNPs可在肿瘤酸性环境下产生二氧化碳气泡，可增强mPEG-PEI-AuNRs的光声信号，用于指导体内精确治疗。（3）超声照射可使产生的二氧化碳气泡瞬间爆裂，诱导肿瘤细胞坏死，抑制肿瘤生长；同时，在近红外光照射下，可实现光热治疗。增强的光声成像指导光热和超声联合治疗可有效地根除肿瘤。这项工作对肿瘤的诊断和治疗具有重要的指导意义。

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4月27日上午，2021年庆祝“五一”国际劳动节暨“建功‘十四五’、奋进新征程”主题劳动和技能竞赛动员大会在北京人民大会堂隆重举行。大会上，397个集体和1197名个人分获全国五一劳动奖状、奖章，1297个集体获全国工人先锋号，我所陈学思院士荣获全国五一劳动奖章。
　　全所广大职工要更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围，坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，不断增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”。以受到表彰的先进模范为榜样，大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神，认真贯彻落实习近平总书记对我院提出的“四个率先”和“两加快一努力”的要求，始终牢记我们是国家队、国家人，要心系国家事，肩扛国家责，在强化国家战略科技力量、实现科技自立自强中努力发挥骨干引领作用，以优异成绩庆祝中国共产党成立100周年！

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具有免疫刺激活性和生物安全性的高分子材料正在成为免疫佐剂领域的研究热点。本专论提出了高分子免疫佐剂材料这一概念，介绍了近年来发现的具有免疫刺激活性的天然来源或人工合成的高分子佐剂材料，以及用来键合或担载小分子佐剂的高分子材料，希望为疫苗及免疫治疗研究带来新启发。
作为疫苗的重要组成部分，佐剂能够激活抗原提呈细胞、保护抗原免被降解、提升抗原的传输效率等，对于疫苗抗原发挥预防和治疗作用具有关键作用。目前，随着亚单位疫苗的发展，佐剂的作用显得尤为重要。虽然亚单位抗原更加精确和安全，但是其免疫原性和稳定性也随之降低，这就需要佐剂材料辅助其发挥作用，从而激活强烈的免疫反应。此外，现有疫苗技术在很多感染与疾病面前仍然无能为力，疫苗的给予途径可能也会对疫苗刺激产生的免疫效力带来重要影响，而这些都依赖于新型佐剂材料的发展。

疫刺激活性

        基于以上背景，中科院长春应化所陈学思团队应邀评述了近期高分子免疫佐剂材料领域的研究进展（图1）。首先介绍了体内免疫应答机制与佐剂的基本原理；之后介绍了本身具有免疫佐剂功能的高分子材料，包括天然高分子材料和人工合成的具有免疫刺激活性的高分子材料，以及与抗原和佐剂相结合的高分子材料用于抗原及小分子佐剂的体内传输；最后，对高分子免疫佐剂材料的未来发展进行了展望。
         在具有固有免疫刺激活性的天然高分子材料方面，包括甘露聚糖，β-葡聚糖和壳聚糖在内的具有免疫佐剂活性的天然高分子能够从生物质中直接提取而来，并在作为疫苗佐剂用于免疫治疗时，发挥促进抗原呈递、形成抗原储库、调节免疫响应类型等作用。但天然高分子的复杂结构导致的合成与纯化工艺复杂是研究人员需要解决的难题。
          随着模式识别受体（PRR）识别机制在分子层面被更好地理解，合理设计的合成高分子材料可以可控地打破细胞器稳态、与天然受体相互作用、并引发固有免疫响应。干扰素基因刺激因子（STING）和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）是目前报道较多的能够被合成高分子作为危险信号激活的胞内模式识别受体。
在通过化学键合或物理担载方式增强免疫应答的高分子免疫佐剂材料方面，利用过去药物传输材料研究中所积累的敏感键合、可控组装、智能响应等方法，从空间和时间层面控制免疫药物的体内作用行为，实现药物的空间靶向传输和时间可控释放，可以大幅提升免疫药物的治疗指数，或实现多种免疫药物组合的协同增效，从而发展出新型的更具潜力的免疫制剂类型。
          佐剂，是指能够增强免疫应答或改变免疫应答类型的物质。高分子免疫佐剂材料经过严格的早期生物相容性测试，为解决小分子免疫佐剂的副作用问题提供了新的思路。特别是，高分子免疫佐剂材料能够自组装形成纳米结构，具有与病原体类似的尺寸、形状、分布等，本身容易被抗原提呈细胞等识别；其次，高分子免疫佐剂材料能够通过物理包埋或化学键合的形式担载分子佐剂，经过多种分子设计而实现器官选择性靶向，并可控递送其所担载的免疫成分，降低系统暴露，从而能够为设计新的疫苗和肿瘤免疫治疗范式带来解决思路。
         上述工作以专论形式即将在《高分子学报》2023年第5期“王佛松先生纪念专辑”印刷出版。论文第一作者为中科院长春应化所硕士研究生朱真逸，通讯作者为宋万通研究员和陈学思院士。该工作得到了国家自然科学基金(22222509, 22105199, 51973215)的支持。