日前,物质绿色创造与制造海河实验室龚俊波团队与休斯敦大学等开展国际合作,成功发现一种新型结晶抑制剂。该抑制剂可有效抑制诱发尿酸盐结石形成的晶体生长,有望为肾结石患者带来福音。
物创实验室作为新型研发机构,深入贯彻学习落实党的二十大精神,以“四个面向”为根本遵循,主动发挥物质科学研究优势,持续扎实推进原创性引领性科技攻关,促进产研高度深度融合发展,建设至今已取得若干从0到1、从1到N的标志性成果。未来,物创实验室将继续以推进碳达峰、碳中和为核心要务,以强化国家战略科技力量为目标,未来将通过创新人才培育、创新成果突破、创新体系完善驱动发展方式绿色转型、赋能相关产业发展变革,全面促进物质创制过程朝着绿色化、智能化不断迈进,为天津市奋力开创全面建设社会主义现代化大都市新局面塑造新动能,为我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国作出新的更大贡献。
肾结石是泌尿系统常见疾病,早期肾结石症状不明显,但随着病情进展,可引发血尿、肾绞痛,严重时可损伤肾脏功能,甚至诱发尿毒症。肾结石进入输尿管、尿道或膀胱会形成输尿管结石、尿结石或膀胱结石,给患者带来极大痛楚,严重影响人类生命健康。
肾结石是尿液中无机或有机盐类浓缩过饱和析出形成的晶体聚结体。结晶抑制剂被认为是一种重要的肾结石防治手段,其原理是通过“晶体-抑制剂界面相互作用”抑制晶体形成甚至溶解结石,从而阻断结石形成过程。传统结石抑制剂多来源于天然中草药或水果提取物,这些“天然抑制剂”分子不同于结石成分,患者需要长期依赖药物或保健食品摄入。
龚俊波教授团队与休斯顿大学Jeffrey Rimer教授课题组合作,首次发现了尿酸盐酮-烯醇互变异构体可成为一种高效的“伴生抑制剂”。这种新型抑制剂能在特定浓度下产生“自抑制”结晶现象,可以控制甚至完全阻止晶体生长,为尿酸盐结石预防治疗提供了全新思路——患者只需把尿酸浓度控制在特定范围内,就能长效抑制尿酸盐晶体生长,不再需要其他外来治疗药物抑制肾结石的形成。尽管目前实现这种治疗路径还有待进一步研发,但这项发现具有广阔的研究前景和医疗价值。
“药物有效性与它们在人体中的溶解速率密切相关。通过这项研究,我们还找到了当互变异构体作为缺陷被纳入药物晶体内部时,会对其溶解速率产生显著影响这一重要规律。这不仅是学界在肾结石病理性结晶机理与调控方面取得的重要进展,还可为高端药物晶体质量控制和工业结晶过程开发提供科学理论指导。”该成果论文第一作者、物质绿色创造与制造海河实验室科研骨干汤伟伟介绍。