利用有機(jī)熒光探針實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞超分辨成像。超分辨成像是一種能夠突破光學(xué)衍射極限，實(shí)現(xiàn)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分子水平的高分辨率成像的技術(shù)，具有重要的生物醫(yī)學(xué)意義。有機(jī)熒光探針是一種利用有機(jī)染料或聚合物等材料制備的具有熒光性質(zhì)的分子或納米粒子，具有高熒光量子產(chǎn)率、低毒性、易修飾等優(yōu)點(diǎn)。利用有機(jī)熒光探針可以實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞內(nèi)各種生物分子和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特異性標(biāo)記和高靈敏度檢測(cè)。基于聚乙烯亞胺（PEI）的陽(yáng)離子載體PV-1，并利用其將多種高性能有機(jī)熒光探針投送到活細(xì)胞內(nèi)，并結(jié)合結(jié)構(gòu)光照明超分辨顯微成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的超分辨動(dòng)態(tài)成像。
生物雜化微型機(jī)器人是指利用生物細(xì)胞或微生物作為動(dòng)力源或功能元件的微米或納米尺度的人工機(jī)器人，可以在生物體內(nèi)或體外實(shí)現(xiàn)特定的功能，如檢測(cè)、成像、遞送、診斷、治療等。這些機(jī)器人可以利用生物細(xì)胞或微生物的自主運(yùn)動(dòng)能力、感知能力和適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體內(nèi)的特定目標(biāo)的靶向遞送。這些機(jī)器人具有高效、精準(zhǔn)、安全等優(yōu)點(diǎn)，可以用于抗腫瘤治療領(lǐng)域的多種應(yīng)用。
近紅外熒光探針是一種能夠在近紅外光區(qū)域發(fā)射熒光信號(hào)的分子或納米材料，它們可以與生物分子或細(xì)胞結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體內(nèi)的結(jié)構(gòu)和功能的可視化檢測(cè)。近紅外熒光探針具有高組織穿透深度、低自發(fā)熒光背景、高信噪比等優(yōu)點(diǎn)，是生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)和成像領(lǐng)域的重要研究工具。
基于納米硒靶向設(shè)計(jì)的腫瘤精準(zhǔn)放射/免疫協(xié)同治療是一種利用納米硒作為放射敏化劑，實(shí)現(xiàn)在X射線刺激下產(chǎn)生大量的活性氧物質(zhì)，從而殺死腫瘤細(xì)胞的新型治療技術(shù)。納米硒是一種具有高生物相容性、低毒性、高穩(wěn)定性和可調(diào)性等優(yōu)點(diǎn)的納米材料，可以通過(guò)不同的合成方法和表面修飾策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的靶向遞送和響應(yīng)性釋放，并與其他治療手段如免疫治療等進(jìn)行聯(lián)合治療，提高腫瘤治療的效率和安全性。基于納米硒靶向設(shè)計(jì)的腫瘤精準(zhǔn)放射/免疫協(xié)同治療具有無(wú)創(chuàng)、高效、低毒、多功能等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有廣闊前景的醫(yī)學(xué)技術(shù)。
腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的納米雜化膠束材料是一種利用納米技術(shù)將不同類(lèi)型的材料（如有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物等）組合在一起，形成具有核殼結(jié)構(gòu)的納米膠束，然后通過(guò)對(duì)腫瘤微環(huán)境（如pH值、氧化還原勢(shì)、酶等）的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)藥物或生物分子的精準(zhǔn)釋放的一種藥物遞送系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以提高藥物的靶向性、生物利用度和治療效果，降低藥物的毒副作用和耐藥性，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和精準(zhǔn)化的醫(yī)療。
心臟細(xì)胞微納生物傳感是指一種利用微納尺度的材料或器件，結(jié)合光學(xué)、電化學(xué)、機(jī)械等信號(hào)轉(zhuǎn)換方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟細(xì)胞的檢測(cè)或操控的技術(shù)。
用于疾病快速檢測(cè)的二維場(chǎng)效應(yīng)晶體管傳感技術(shù)是指利用二維層狀半導(dǎo)體材料（如石墨烯、二硫化鉬等）作為敏感元件，通過(guò)電場(chǎng)調(diào)控其溝道電導(dǎo)率，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界刺激（如光、溫度、壓力、化學(xué)物質(zhì)、生物分子等）的響應(yīng)和轉(zhuǎn)化¹。
光學(xué)超振蕩是一種帶限函數(shù)在某區(qū)間內(nèi)的振蕩速度超過(guò)其最高傅里葉分量的特殊性質(zhì)，可以在不依賴(lài)倏逝波條件下于遠(yuǎn)場(chǎng)處突破衍射極限。
仿生微納界面與循環(huán)腫瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)是一種利用具有仿生特性的微納米結(jié)構(gòu)作為表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）的基底，將其與循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）發(fā)生特異性結(jié)合，然后通過(guò)體外培養(yǎng)的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)CTCs的高靈敏度和高選擇性的檢測(cè)和分析的一種新型技術(shù)。
利用經(jīng)呼吸道遞送mRNA藥物實(shí)現(xiàn)肺部基因編輯。mRNA藥物是一種利用mRNA分子攜帶特定的遺傳信息，從而在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)目標(biāo)蛋白或酶的技術(shù)，具有高效、安全和可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)呼吸道遞送mRNA藥物可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肺部細(xì)胞的基因編輯，從而治療一些先天性或后天性的肺部疾病。基于脂質(zhì)納米顆粒（LNP）的mRNA遞送平臺(tái)，并在小鼠模型中實(shí)現(xiàn)了對(duì)肺部細(xì)胞的CRISPR-Cas9基因編輯，從而治療了囊性纖維化和原發(fā)性纖毛運(yùn)動(dòng)障礙等遺傳性肺部疾病。
空間聲場(chǎng)調(diào)制技術(shù)是指利用不同的聲學(xué)裝置或方法來(lái)改變聲波的傳播方向、形狀或相位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聲場(chǎng)的空間控制和操縱。這些技術(shù)可以利用聲波的力學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)微粒或細(xì)胞等微觀物體的操控，如捕獲、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、分離、組裝等。這些技術(shù)具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)污染、高效、靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以用于生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域的多種應(yīng)用。
