“启真杯”浙江大学2021年度学生十大学术新成果评选答辩终评会于2021年6月在浙江大学紫金港校区落下帷幕，凭借项目的创新性和应用的前沿性，来自医学院的博士生钟丹妮团队以“‘工程化微藻’——微纳机器人载药系统，改善癌症诊断及治疗”项目荣获浙江大学2021年度学生十大学术新成果奖 ，热烈祝贺！

（获奖现场合照）

（团队合照）

（获奖证书）

项目介绍

       该项目团队由周民研究员担任指导老师，包括组员20余人，覆盖临床医学、化学、生物学、药学、材料学、生命科学等多学科领域。以“分子影像和转化医学”为主要研究方向，该团队致力于新型多功能生物材料及小分子药物临床转化研究，设计并制备具有优秀临床转化前景的医用材料。

       该项目通过给天然活性微藻“穿上”磁性涂层外衣，设计出一种新型微纳机器人，在外界调控下，机器人能够被靶向输送至肿瘤组织，在光照辅助下产生氧气，原位改善肿瘤的乏氧微环境，进而增强肿瘤的放疗和光动力治疗疗效。此外，工程化改造后的微藻也能作为载药系统，靶向递送药物，同时微藻本身含有的叶绿素具有天然荧光和光声成像功能，可以无创性地监测肿瘤治疗情况和肿瘤微环境变化，有效实现磁共振/荧光/光声多模态医学影像导航下的肿瘤诊断与治疗。

 （相关仪器设备）

       启真杯浙江大学2021年度学生十大学术新成果评比自举办以来广获赞誉，深受广大师生的认可与欢迎。浙江大学医学院学生踊跃参与其中，并连续多年于启真杯的赛场上崭露头角，彰显医学院学生的学科热爱与科研热情。

       作为医学院的一员，本年度“启真杯”浙江大学学生十大学术新成果获奖得主钟丹妮博士，希望通过分享自己的科研经历与感受，勉励医学院学生来年再创佳绩。

       个人科研感受

       在浙九年”——学科交叉与融合

       ——不登高山，不知天之高；不临深谷，不知地之厚

       2013年我有幸进入浙江大学化学系，从此开启了四年的“浙里”生活，同时也开启了与科学研究打交道的日子。得益于学校对科研训练的重视及本专业的课程学习特点，在本科期间，我很早就开始接触到了科研。学校里丰富的科研活动和浓厚的学术氛围，给我带来了在科研世界探索的勇气和机会。我曾参加过全国大学生化学实验竞赛，学到很多技能知识的同时，也意识到了，想成为一名优秀的科研工作者，仅仅靠基础课程是远远不够的，还需要在实验室中锻炼。因此，我随后积极参与了科研训练项目SRTP，完成了毕业设计并取得优秀。在此过程中，我逐渐体会到了科研的乐趣与魅力所在，再加上浙江大学教授对我科研热情的激发，我下定决心直博，希望能用自己的知识造福人们的未来生活。一次偶然的机会，我认识到了浙江大学医学院的周民老师，通过他的介绍我了解到“医药+化学”交叉学科培养项目，这也是我第一次知道“转化医学”的概念。我认为如果能把自己所学到的化学知识，应用到医药领域，并且能为推动基础研究到临床转化献一份力量，将会是更有意义的事情。现在的科研也不再局限于单纯的某一领域的研究，越来越趋向于交叉融合，这不仅能更好地实现自身的发展与进步，也适应了时代的发展需求。因此，本科毕业后我来到了医学院转化医学研究院，开启了五年的博士生活，并踏上了一段全新的科研旅程。初到华家池，没有任何基础医学实验经验，甚至从未见过细胞和小白鼠的我，与同级的医学生们不在一个起跑点，一切都要从零开始，也感受过沮丧和打击。之后课题组开始慢慢汇聚来自不同领域、不同方向、不同专业的优秀同学，在这样的交叉学科研究背景和资源下，我开始认识到这不是限制，而是优势。遇到各种困难，不应该埋头单干，我可以向相关方向的同门请教，学习来自不同领域的知识，同时我也可以将我的专业知识分享给其他人，这才是我们开展交叉研究的真正目的与意义。

（钟丹妮同学进行实验）

       “工程化微藻”——将微生物特性应用于医学治疗：

       ------- 从灵感到实践再到应用

       在周老师与学校农学院的专家学者的一次交流中，当聊到微藻超强的光合作用时，我们忽然想到有可能利用微藻光合作用产氧来调节肿瘤乏氧。对呀，这微藻，不就是“天然制氧机”嘛！但是问题来了，如何将作为“外来物种”的微藻，高效“输送”到肿瘤乏氧区呢？我们通过给微藻“穿上”磁性涂层外衣，利用磁驱动力把微藻靶向输送到肿瘤部位。而且，微藻表面具有大量的微孔，可以把多种药物通过微孔装载到微藻内部。再利用其靶向输送能力，把药物高效的定向输送到肿瘤内部。于是，我们随即在乳腺癌和结直肠癌等肿瘤模型上进行实验，把经过工程化改造的活性微藻，输送到肿瘤区域。实验结果和预期一样：光照下，微藻介导的光合作用在低氧肿瘤原位产生氧气，显著改善了肿瘤的低氧环境，放射治疗功效明显提升。同时，微藻释放的叶绿素在激光（光动力治疗方法）激发下产生活性氧，增强肿瘤细胞的凋亡。此外，微藻还可负载其他抗肿瘤药物，进一步协同化学治疗高效杀伤肿瘤。肿瘤在体内，光在身外，那微藻怎么照到光呢？对于乳腺肿瘤，局部体外照光，即可满足微藻对光的需求。对于其他肿瘤，比如肠癌，可以通过纤维镜，将光送至肿瘤区域。工程化活性微藻可应用于大部分放射治疗后效果不佳的肿瘤，比如胃癌、肠癌等。目前这项研究已完成小动物实验，准备进入大动物实验阶段。通过系统的安全性和有效性评价后，该微藻类材料有望开展临床试验。