范克龙：中国科学院生物物理研究所副研究员

　　在铁蛋白和纳米酶领域做出了开创性工作：1.首次发现铁蛋白具备识别肿瘤和穿越血脑屏障的新特性；2.结合铁蛋白新特性，发展了铁蛋白纳米药物新载体，为中枢神经系统疾病及恶性肿瘤提供一个潜在的纳米药物载体平台，实现成果转化；3.综合铁蛋白及纳米酶，设计检测新技术，开发了新型纳米酶探针分子，用于肿瘤诊断、病毒检测等生物医学领域；4.首次实现纳米酶体内活性调控，开创了“纳米酶催化治疗肿瘤”的新策略。

　　事迹详情：

　　范克龙博士自2009年至今一直从事铁蛋白及纳米酶的新功能及生物医学应用研究。前期工作中发现了铁蛋白的新功能，结合铁蛋白的新特性，突破了纳米酶生物医学应用的瓶颈，取得了一系列原创性成果。具体研究内容如下：

　　一、铁蛋白靶向肿瘤新特性的发现及应用

　　首次发现铁蛋白通过特异性识别肿瘤标志分子转铁蛋白受体1（TfR1）靶向肿瘤（NatNanotech,2012;PNAS,2014），拓展了铁蛋白在肿瘤诊疗领域的应用范围。结合铁蛋白和纳米酶的特性，设计了新型双功能肿瘤诊断探针，通过对10种癌症的1400例样本进行研究，证明其特异性和敏感度均符合临床要求。同时，这种新方法操作简便、检测时间短，有望成为手术台旁的诊断。生物技术专业杂志GEN将此文作为“研究亮点”进行专题报道，称“这是肿瘤诊断领域的变革性技术”。研究结果入选2012年度“中国科学十大进展”。

　　此外，利用胃癌发生在胃粘膜层，可直接与外界物质发生相互作用的特点，通过内窥镜活检，利用铁蛋白荧光探针对疑似胃癌活检组织无处理直接检测，证明了铁蛋白荧光探针体内检测应用的可能，为临床胃癌的早期诊断与筛查提供新思路（Nanomedicine:NBM,2018）。

　　二、突破技术瓶颈，开发铁蛋白纳米药物新载体

　　铁蛋白内部空腔可以包裹纳米酶，也可以包裹药物。早期学界就有铁蛋白载药的相关研究，但是铁蛋白载药技术难题一直是困扰其成药性的关键。范博士突破铁蛋白包药技术瓶颈，实现铁蛋白包药反应条件温和、结构保持完整、药物包封率高的工艺。结合铁蛋白肿瘤靶向性特点，发展了铁蛋白肿瘤靶向性药物新载体（PNAS,2014）。相关专利已实现成果转化。进一步研究发现，铁蛋白与脑内皮细胞上TfR1结合后使得铁蛋白有效穿越血脑屏障，并选择性靶向恶性脑瘤细胞，最终定位于肿瘤细胞溶酶体中。使得其成为理想的用于治疗恶性脑瘤的纳米药物载体，也为其他中枢神经系统疾病提供了一个潜在的纳米药物载体平台(ACSNano,2018)。铁蛋白另一种载药方式是利用铁蛋白的自组装特性，通过铁蛋白自组装将小分子纳米抗体组装后展示于表面，增强纳米抗体的亲和力和半衰期，从而发展了一种纳米抗体的展示新技术（AnalChem,2018）。

　　三、改善、设计、应用纳米酶

　　与天然酶比较，纳米酶有诸多优势，但是在活性和选择性方面不如天然酶。纳米酶的特点是可以通过材料的改变去设计、改善和提高。基于天然HRP酶活性中心的结构特征，范博士将组氨酸修饰到纳米酶表面，通过仿生模拟天然酶的活性中心，大大提高了纳米酶的活性（ChemCommun,2017）。在纳米酶设计和开发方面，范博士设计出了具有四种酶催化活性的纳米酶。结合铁蛋白靶向肿瘤和在溶酶体定位的特性，实现了对多酶活性纳米酶的体内活性调控，选择性调节纳米酶发挥产生ROS功能，实现肿瘤杀伤，提出了纳米酶肿瘤催化治疗新概念（NatCommun,2018），并将纳米酶的应用范围从体外拓展到了体内。利用膜仿生技术，构建类外泌体(exosome)纳米酶小体，成功开发出纳米酶催化光声成像技术，用于鼻咽癌的早期诊断（NanoLetters,2018）。

　　纳米酶生物医学应用的另一个方向，就是从纳米酶的特性出发——酶催化活性+纳米材料特性，并加以利用。范博士以Fe3O4纳米酶为基础，提出设想，发展了一种快速、灵敏、简便诊断的纳米酶试纸条检测新方法。通过磁性富集样品、纳米酶催化显色，结果纳米酶试纸条显示信号比普通胶体金试纸条放大100倍，成功用于埃博拉病毒检测（BiosensBioelectron,2015）。该工作被ELSEVIER出版社以研究亮点作专题评述，并获亚洲首个ELSEVIERAtlas奖。按照上述设计思路，研究团队成员接力拓展研发和转化。2018年，第一例以纳米酶命名的诊断试剂盒获得医疗器械注册证书（津械注准20182400048），这也是全球第一例纳米酶产品问世。

　　四、发表文章及其他奖项

　　上述研究共发表SCI论文26篇，其中第一作者/共通讯作者论文16篇，平均影响因子为9.62，累计他引次数接近1200次。申请专利15项，获得授权专利3项，参与四部专著章节的撰写。因铁蛋白纳米酶方面的突出工作，范克龙博士应邀出席2015年美国GordonConference，国际同行称上述工作为纳米领域代表性的创新理念。受邀担任ACSNano、NanoLetters、Small等杂志审稿人。受邀担任JournalofOncology杂志的GuestEditor。入选中国抗癌协会纳米肿瘤专业委员会青委会委员。获得中国科协“青年人才托举工程”资助以及中国科学院优秀百篇博士毕业论文、中国科学院院长特别奖等奖项。主持国家自然科学基金委面上项目、科技委创新特区重点项目、中国博士后基金特别资助、北京市自然科学基金等项目。