武汉光电国家实验室生物医学光子学部骆清铭、张智红、赵元弟、杨杰、罗若愚等人主持完成的“ 用于药物筛选和药效评价的光学分子成像动态监测理论与方法研究”项目获得2008年湖北省自然科学一等奖。
光学分子成像在药物研发中发挥着重要作用。针对其在药物筛选与药效评价应用中存在的问题,该项目从系统生物学角度出发,通过探索生物分子信息的建模、仿真与信号处理新理论与新方法,开发多元化的荧光分子探针,建立适合于长时程动态光学成像的细胞网络和实验动物模型,发展高时空分辨、高通量、高灵敏度的光学分子成像技术,形成了从光学分子探针、细胞与动物模型、光学成像监测装置到生物分子信息可视化的理论和技术体系,建立了可用于药物筛选和药效评价的光学分子成像动态监测平台。
应用该平台,模拟和预测了药物对复杂能量代谢体系的影响,实现了活细胞和活动物体内分泌型和跨膜型蛋白酶活性的监测和蛋白酶抑制剂的动态评价,复杂药物候选体系的低成本高通量药物筛选,长时程光电联合监测药物对神经元网络发育和学习记忆的影响,可视化研究荧光蛋白标记的肿瘤侵袭转移,高空间分辨监测药物对微循环的影响。
这些研究成果可满足药物筛选和药效评价对长时程动态监测、多参量信息并行获取与分析、微量样品高通量高灵敏检测等方面的需求。本项目开发研制的技术体系形成了一批具有自主知识产权的、具有商业化潜力的新技术新方法和新系统,在药物研发中具有巨大应用价值,为我国的新药开发提供了先进高效的研究手段,将对我国的新药开发起到积极的促进作用。上述成果已经在Molecular Systems Biology, Optics Letters, BBA-Molecular Cell Research, Journal of Biomedical Optics等国际权威期刊上发表SCI收录论文45篇。SCI论文他人引用中包括Chemical Reviews(影响因子26.05)、Journal of the American Chemical Society、Biological Psychiatry等国际一流期刊。申请中国发明专利9项。研究成果在生物医学,特别是药物研发和肿瘤生物学领域具有广泛的应用前景。
(责任编辑:姚远)