复旦大学高分子科学系杨武利

maoli

杨武利，复旦大学高分子科学系教授、博导，聚合物分子工程国家重点实验室固定人员。分别于1995年、1998年、2001年获复旦大学学士、硕士和博士学位。2001年留校任讲师，2003年晋升副教授，2009年任博士生导师，2010年晋升教授。2005年度复旦大学“世纪之星”，2005年度上海市"青年科技启明星"和2010年度“青年科技启明星（跟踪）”，2012年度上海市“曙光学者”。曾获上海市科技进步二等奖（2004年度），教育部科技进步二等奖（2007年度）和教育部自然科学二等奖（20014年度）。
主要从事胶体与聚合物微球的研究：功能性纳米粒子的制备、表征与组装；乳液聚合；多重响应聚合物复合微球的研究；聚合物微球在生物医学方面的应用。近年来主持多项国家自然科学基金项目、教育部重点项目、上海市人才计划课题及上海市教委重点项目。至今已在Adv. Mater.、Biomaterials、Chem. Mater.等杂志发表SCI论文160余篇， SCI引用5900余次，H指数44；授权中国发明专利16项。


杨武利 教授

上海市杨浦区邯郸路220号 复旦大学高分子科学系
电话：021-65642385
传真：021-65640293
邮箱：wlyang@fudan.edu.cn
主页：www.polymer.fudan.edu.cn/polymer/research/ywuli/cn/

教育和工作经历
1990-1995 复旦大学 材料化学 学士
1995-1998 复旦大学 高分子化学与物理 硕士
1998-2001 复旦大学 高分子化学与物理 博士
2001-2003 复旦大学 讲师
2003-2009 复旦大学 副教授
2010-至今 复旦大学 教授

研究兴趣
功能性纳米粒子的制备、表征与组装
多重响应聚合物复合微球
微球在生物医学中的应用研究

近年代表性论文
R Zheng, S Wang, Y Tian, XG Jiang, DL Fu, S Shen*, WL Yang*, Polydopamine-coated magnetic composite particles with an enhanced photothermal effect, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, DOI: 10.1021/acsami.5b03201
S Shen, S Wang, R Zheng, XG Jiang, DL Fu, WL Yang*, Magnetic nanoparticle clusters for photothermal therapy with near-infrared irradiation, Biomaterials, 2015, 39: 67
SS Bian, J Zheng, XL Tang, DL Yi, YJ Wang*, WL Yang*, One-pot synthesis of redox-labile polymer capsules via emulsion droplet-mediated precipitation polymerization, Chem. Mater., 2015, 27: 1262
YF Jiao, YF Sun, XL Tang, QG Ren, WL Yang*, Tumor-targeting multifunctional rattle-type theranostic nanoparticles for MRI/NIRF bimodal imaging and delivery of hydrophobic drugs, Small, 2015, 11: 1962
Y Tian, XJ Jiang, XC Chen*, ZZ Shao, WL Yang*, Doxorubicin-loaded Magnetic Silk Fibroin Nanoparticles for Targeted Therapy of Multidrug-Resistant Cancer. Adv. Mater., 2014, 26: 7393
J Zheng, CJ Ma, YF Sun, MR Pan, L Li, XJ Hu, WL Yang*, Maltodextrin-modified magnetic microspheres for selective enrichment of maltose binding proteins, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6: 3568
SS Bian, J Zheng, WL Yang*, Dual stimuli-responsive microgels based on photolabile crosslinker: Temperature sensitivity and light-induced degradation, J. Polym. Sci. Polym. Chem., 2014, 52: 1676
YF Sun, YF Jiao, YW Wang, DR Lu, WL Yang*, The strategy to improve gene transfection efficiency and biocompatibility of hyperbranched PAMAM with the cooperation of PEGylated hyperbranched PAMAM, Inter. J. Pharm., 2014, 465: 112
XJ Tian, J Guo, Y Tian, HY Tang, WL Yang*, Modulated fluorescence properties in fluorophore-containing gold nanorods@mSiO2, RSC Adv., 2014, 4: 9343
ZP Ran, WL Yang*, Silica/CdTe/silica fluorescent composite nanoparticles via electrostatic assembly as a pH ratiometer, RSC Adv., 2014, 4: 37921
BS Chang, D Chen, Y Wang, YZ Chen, YF Jiao, XY Sha, WL Yang*, Bioresponsive controlled drug release based on mesoporous silica nanoparticles coated with reductively sheddable polymer shell, Chem. Mater., 2013, 25: 574-585
HY Tang, S Shen, J Guo, BS Chang, XG Jiang, WL Yang*, Gold nanorods@mSiO2 with a smart polymer shell responsive to heat/near-infrared light for chemo-photothermal therapy, Journal of Materials Chemistry, 2012, 22: 16095-16103

代表性荣誉与奖励
上海市曙光学者（2012）
教育部技进步二等奖（第三完成人，2007）
上海市青年科技启明星（2005，2010）
上海市科技进步二等奖（第三完成人，2004）

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杨武利课题组在磁性纳米粒子的光热治疗方面取得系列进展

        光热治疗作为一种新兴的治疗肿瘤的手段受到研究人员广泛的关注。光热治疗的原理是在近红外光的照射下，利用光热转换试剂将吸收的光能转换成大量的热能，使组织的温度升高，从而在局部杀死癌细胞，并且不破坏健康的组织。与传统的磁热疗技术相比，光热治疗具有材料用量少、升温快、治疗时间短的优势，且光的开/关控制简单、精确。由于近红外光(650-900 nm)可较好穿透皮肤，且组织和血液的吸收很少，从而可到达较深的组织部位，同时不伤害正常组织，常用作光热治疗的光源。

        Fe3O4纳米粒子生物相容性好、可降解，尺寸易于调控，磁饱和强度较高，广泛用于生物医学领域，美国和欧洲已经批准Fe3O4纳米粒子用于缺铁性贫血的治疗和肿瘤的磁热疗。另一方面，Fe3O4纳米粒子近来作为一种新型的光热试剂受到研究者的关注。杨武利教授课题组与药学院沈顺博士、沙先谊副教授合作，近来在磁性纳米粒子的光热治疗研究方面，取得了一系列成果，相继在Biomaterials (2015, 39, 67; 2016, 92, 13), ACS Appl. Mater. Interfaces (2015, 7, 15876), Part. Part. Syst. Charact. (2016, 33, 332)和Adv. Healthcare Mater. (2017, DOI: 10.1002/adhm.201601289)上发表论文。

        杨武利教授团队发现与相同晶体结构的Fe3O4纳米晶相比， Fe3O4纳米晶团簇(Fe3O4微球)具有更好的光热效应，这是由于Fe3O4微球在近红外区有更强的吸收，动物实验进一步证明在近红外光照下，Fe3O4微球具有更好的光热治疗效果(Biomaterials, 2015, 39, 67)。为了进一步探究Fe3O4微球的光热性能，他们研究了不同尺寸和不同配体稳定的Fe3O4微球的光热效应，发现Fe3O4微球的尺寸越大，其在近红外区的吸收值越大，光热性能也越好。随着储存时间的增加，Fe3O4部分被氧化为Fe2O3；研究发现高分子配体相比小分子配体对Fe3O4微球具有更强的保护作用，防氧化能力强；高分子配体稳定的Fe3O4微球在细胞和动物水平展现出更强的光热效应和光热稳定性(Part. Part. Syst. Charact., 2016, 33, 332)。

        为了进一步提高磁性纳米粒子的光热性能，该团队以Fe3O4微球为核，利用多巴胺(PDA)的氧化自聚反应制备了一种具有核-壳结构、生物相容性良好的Fe3O4@PDA复合微球。与Fe3O4微球相比，相同质量浓度下，该复合微球在近红外区域的吸收增强，表现出增强的光热效应。Fe3O4@PDA复合微球的近红外吸收和光热效应都随着PDA壳层厚度的增加而增强(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 15876)。

        纳米粒子进入体内血液，表面会迅速结合各种蛋白形成一层蛋白冠，随后被自身免疫系统和网状内皮系统/单核吞噬细胞所吞噬和清除。利用生物仿生技术，杨武利教授团队将Fe3O4微球用红细胞(RBC)膜包衣，显著提高了Fe3O4微球在体内的长循环能力，从而有效促进复合微球在肿瘤部位富集，继而显著提升了动物水平上的光热治疗效果(Biomaterials, 2016, 92, 13)。

        为了实现亚细胞器水平上的精细光热治疗，该团队计了一种靶向细胞核的磁性复合纳米粒子。他们选用油酸稳定的不同尺寸的Fe3O4纳米晶(5 nm, 11 nm和20 nm)，通过配体交换法制备了水性Fe3O4纳米晶。水性Fe3O4纳米晶具有良好的磁共振信号和光热性能，尺寸大的Fe3O4纳米晶具有更强的T2信号(20 nm, 207.1 mM−1 s−1)和较高的光热转换效率(~37%）。随后在纳米粒子表面连接肿瘤靶向分子转铁蛋白(Tf)和细胞核靶向分子穿膜肽TAT，生物电镜结果表明纳米粒子进入细胞后，复合纳米粒子表面的TAT分子确实可以帮助磁性纳米粒子靶向细胞核；核孔复合物对进入细胞核的纳米粒子的尺寸有严格的要求，20 nm的Fe3O4纳米晶可有效进入细胞核。尾静脉注射此复合纳米粒子，在磁共振成像和小动物荧光成像的指引下，注射12小时后，用808 nm近红外激光照射5分钟，即显著抑制肿瘤的生长。相关的工作在线发表于Adv. Healthcare Mater.(2017, DOI: 10.1002/adhm.201601289)。

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复旦大学高分子科学系杨武利教授课题组开发了一种多功能纳米载药体系用于CO诱发细胞铁死亡从而增敏肿瘤化疗及增强联合治疗。通过CO前药分子和阿霉素的联用，载入介孔碳纳米颗粒的介孔孔道内，在近红外光的照射下，CO气体分子释放，同时在酸性环境下触发DOX的释放。由于介孔碳纳米颗粒具有光热效应，因此该纳米治疗平台可实现气体增敏化疗和光热-化疗联合治疗。细胞实验表明CO可增强阿霉素的化疗效果，协同光热治疗，显著增强对肿瘤细胞的杀伤作用；铁死亡抑制剂Fer-1的加入降低了肿瘤细胞的死亡率，表明CO是基于细胞的铁死亡（ferroptosis）发挥作用的。为了进一步明确CO的作用机制，作者采用Western blot检测细胞内相关蛋白的表达，结果显示CO可显著降低胱硫醚β-合酶(CBS)的蛋白表达，从而下调谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)的活性，提高细胞内活性氧自由基(ROS)浓度，导致细胞铁死亡。最后，在光声成像的引导下，实现了基于CO的化疗增敏和增强联合治疗，为肿瘤的精准、高效治疗提供了一种新思路。

图：CO诱导的铁死亡增敏肿瘤化疗及增强联合治疗：(A) FeCO-DOX@MCN 纳米粒子的合成示意图； (B) 药物释放及联合治疗机理

  论文第一作者为复旦大学高分子科学系博士生姚先先，复旦大学杨武利教授和深圳大学何前军教授为该文章的共同通讯作者。

  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.01.026

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2018自然科学基金面上项目-长循环两性离子聚合物纳米凝胶作为抗肿瘤药物载体的研究
批准号        51873041        学科分类        载体与缓释材料 ( E031002 )
负责人        杨武利        职称                单位名称        复旦大学
资助金额        59万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

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用于肿瘤治疗的环境响应复合微球的研究
批准号        51933002       
项目负责人        杨武利       
依托单位        复旦大学
资助金额        300.00万元       
项目类别        重点项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

yiwang

肿瘤免疫治疗是近年来出现的一种高效肿瘤治疗方法。免疫检查点阻断是一种利用抗体阻断负性免疫调节通路的方法，在临床上已成功用于多种晚期癌症。然而，由于肿瘤微环境的复杂性和宿主免疫系统激活不足，免疫检查点阻断疗法对许多癌症的全身抗肿瘤反应率仍然有限。免疫检查点阻断与其它免疫原性疗法结合可提高非炎症肿瘤的免疫应答率。因此，开发有效诱导免疫应答和增强抗肿瘤反应的新策略，对肿瘤免疫治疗具有重要意义。
       铁死亡是近年来发现的一种新的细胞死亡形式，它能有效抑制肿瘤生长，并适当产生免疫原性；而具有免疫逃逸和炎症趋向能力的血小板仿生膜可以最大限度将铁死亡药物递送到肿瘤部位，从而在肿瘤转移的铁死亡治疗中发挥出完全的潜力。杨武利教授课题组发展了一种血小板膜包衣的磁性纳米粒子诱导铁死亡联合PD-1免疫检查点阻断疗法的新策略，并对血小板膜包衣的磁性纳米粒子诱导铁死亡及铁死亡增强免疫反应的通路途径进行了深入探讨，揭示了血小板膜包衣的磁性纳米粒子促进肿瘤相关巨噬细胞复极化的重要作用(如图1所示)。

                                            

图1 血小板膜包衣的磁性纳米颗粒诱导铁死亡增强的肿瘤免疫治疗的通路途径

       研究表明，血小板膜包衣的磁性纳米粒子通过抑制系统半胱氨酸/谷氨酸转运体通路，诱导肿瘤细胞铁死亡的发生。纳米粒子介导的铁死亡不仅能激活树突细胞成熟、T细胞活化和浸润，诱导肿瘤特异性免疫应答；而且还能有将免疫抑制M2表型的巨噬细胞再极化为抗肿瘤的M1表型，从而提高PD-1阻断疗法的体内治疗效果。动物实验表明，相比于单一治疗方式，血小板膜包衣的磁性纳米粒子诱导铁死亡联合免疫治疗的方法有效抑制了肿瘤的生长和转移，并在4T1 转移瘤小鼠模型中实现肿瘤的持续消除.。因此，该方法有望提供一种临床适用的协同免疫治疗的新途径。
       该工作近日发表在Small上, 并入选Front Cover , 复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室为第一单位，高分子科学系博士后姜琴为第一作者，复旦大学药学院庞志清副研究员为共同通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金的资助。
     原文详见：Qin Jiang, Kuang Wang, Xingyu Zhang, Boshu Ouyang, Haixia Liu, Zhiqing Pang*, Wuli Yang*, Platelet membrane-camouflaged magnetic nanoparticles for ferroptosis-enhanced cancer immunotherapy, Small, 2020, 16, 2001704.
      文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202001704