熒光與發(fā)光光譜專場(chǎng) 深究機(jī)理創(chuàng)制新儀器、新探針
第 23 屆全國(guó)分子光譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第五屆光譜年會(huì)上，11月30日下午在“熒光與發(fā)光光譜新方法、新技術(shù)”分會(huì)場(chǎng)中，多位專家學(xué)者就儀器研制、熒光探針、標(biāo)記技術(shù)、機(jī)理等方面做出精彩報(bào)告。
嶗山實(shí)驗(yàn)室、山東師范大學(xué)唐波教授
嶗山實(shí)驗(yàn)室、山東師范大學(xué)唐波教授做題為“單顆粒、單分子成像儀器在能源、環(huán)境分析中的應(yīng)用”的報(bào)告，首先介紹了課題組研制的單分子熒光顯微成像儀，并介紹了其用于光催化劑原位熒光成像的結(jié)果。單分子熒光顯微成像儀具有極高的性能指標(biāo)，如橫向分辨率90nm，單分子定位精度優(yōu)于15nm。介紹了光/電/磁場(chǎng)對(duì)光催化反應(yīng)過(guò)程調(diào)控的單分子熒光成像；催化劑表面活性物種的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和原位成像?？偨Y(jié)來(lái)看，課題組研制了適用于顆粒表面活性物種動(dòng)態(tài)超分辨成像儀，實(shí)現(xiàn)了多種反應(yīng)條件下催化劑表面ROS和光生載流子的動(dòng)態(tài)原位成像和分析。提出了結(jié)構(gòu)光場(chǎng)誘導(dǎo)霍爾效應(yīng)、動(dòng)態(tài)結(jié)效應(yīng)，提升催化劑載流子分離的新思想?；诮Y(jié)構(gòu)光場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)調(diào)控促進(jìn)催化劑載流子分離，提高了催化反應(yīng)效率。
南京大學(xué)龍億濤教授
南京大學(xué)龍億濤教授做題為“納米孔道單分子限域光電分析”的報(bào)告。課題組研發(fā)了超微電流檢測(cè)裝置，如飛安級(jí)微弱電流測(cè)量系統(tǒng)，開(kāi)設(shè)納米孔道單分子實(shí)驗(yàn)課。在前沿領(lǐng)域，課題組開(kāi)發(fā)了納米孔道電化學(xué)單分子測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)納米通道光-電同步分析，研究石英錐孔限域的單顆粒組裝、固體納米孔DNA測(cè)序、二維材料納米孔、Plasmonic納米孔，無(wú)線納米孔電極；無(wú)線納米孔電極限域的熒光成像，單細(xì)胞中NADH分子追蹤。開(kāi)發(fā)了納米孔道光電聯(lián)用測(cè)量系統(tǒng)，納米孔道內(nèi)拉曼光譜的動(dòng)態(tài)變化測(cè)量，納米孔道近場(chǎng)掃描光譜系統(tǒng)，并介紹了其應(yīng)用的成果。
湖南大學(xué)張曉兵教授
湖南大學(xué)的張曉兵教授做題為“面向臨床的分子成像新探針與新技術(shù)”的報(bào)告。課題組開(kāi)發(fā)了高選擇性分子成像探針，開(kāi)發(fā)超亮余輝/超聲發(fā)光新技術(shù)。在探針?lè)矫?，發(fā)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)調(diào)控可提高NIR-II熒光探針?lè)€(wěn)定性，從而開(kāi)發(fā)了NIRII-TRs探針。提出多價(jià)超分子組裝提高熒光探針?lè)€(wěn)定性。構(gòu)建了腫瘤微環(huán)境中雙靶標(biāo)激活的比率型近紅外光聲成像探針。開(kāi)發(fā)酸+MDA激活光聲納米探針，實(shí)現(xiàn)斑塊內(nèi)MDA可靠成像。開(kāi)發(fā)“結(jié)構(gòu)優(yōu)化+多靶標(biāo)激活”實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化的精準(zhǔn)診斷。在面向臨床的分子成像新技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)了增強(qiáng)長(zhǎng)余輝發(fā)光新策略實(shí)現(xiàn)清醒動(dòng)物成像。開(kāi)發(fā)超聲發(fā)光技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全深穿透的活體成像。開(kāi)發(fā)了比率型MRI定量成像新技術(shù)，用MRI探針定量活體中的一氧化氮。
大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 袁景利教授
大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的袁景利教授做“用于生物標(biāo)記及生物傳感與成像的功能性稀土熒光配合物”的報(bào)告。課題組研發(fā)了稀土熒光配合物與時(shí)間分辨熒光生化分析新技術(shù)、用于生物標(biāo)記的稀土熒光配合物，用于生物傳感與成像的稀土熒光配合物。稀土熒光配合物在生物標(biāo)記及生物傳感與成像方面具有很好的實(shí)用價(jià)值，開(kāi)拓這類配合物在臨床醫(yī)學(xué)方面的實(shí)際應(yīng)用還需進(jìn)一步的努力。
陜西師范大學(xué)的李保新教授
陜西師范大學(xué)的李保新教授做題為“金納米粒子的內(nèi)在手性及其對(duì)映體識(shí)別”的報(bào)告，課題組研究發(fā)現(xiàn)，檸檬酸還原法制備的納米金粒子具有內(nèi)在手性；金納米粒子的內(nèi)在手性具有粒徑依耐性；金納米粒子的內(nèi)在手性與其五重孿晶結(jié)構(gòu)有關(guān)；金納米粒子可以作為比色探針識(shí)別手性分子。
北京卓立漢光儀器有限公司 董磊副總經(jīng)理
北京卓立漢光儀器有限公司的董磊副總經(jīng)理做題為“光譜分析儀器發(fā)展趨勢(shì)探討”的報(bào)告。今年是卓立25周年，董經(jīng)理簡(jiǎn)要回顧了公司發(fā)展里程碑，產(chǎn)品分為5大板塊：光譜與影像，分析儀器，光機(jī)械、平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)控制，激光與測(cè)量，產(chǎn)業(yè)光譜應(yīng)用。他介紹了晶圓級(jí)拉曼光譜測(cè)試儀，晶圓級(jí)光致發(fā)光改革光譜測(cè)試儀，以及應(yīng)用案例；介紹了195nm飛秒激光深紫外熒光測(cè)試系統(tǒng)，條紋相機(jī)ST-10，及其應(yīng)用案例。總結(jié)了卓立漢光的超快分子光譜測(cè)試方案。并介紹了電化學(xué)、掃描電鏡、原子光譜、光鑷等。未來(lái)規(guī)劃是極端條件下的多譜學(xué)聯(lián)用，如電鏡相關(guān)的測(cè)量；此外，AI將引領(lǐng)未來(lái)，卓立也在打造AI的平臺(tái)和生態(tài)系統(tǒng)。
廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院蔣治良教授
廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院的蔣治良教授做題為“表面分子印跡聚合物納米催化探針——散射光譜分析”的報(bào)告。介紹了SMIP納米催化探針，納米酶及其催化活性評(píng)價(jià)方法，探索了納米探針催化機(jī)理。介紹了SMIP-散射光譜分析工作。他總結(jié)時(shí)談到，SMIP 通過(guò)三維識(shí)別位點(diǎn)，具有高選擇性和穩(wěn)定性，適用于多種光譜分析。SMIP 納米催化探針與RRS/SERS結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了高靈敏、選擇性檢測(cè);提高了RRS的選擇性，拓展了非活性拉曼物質(zhì)的SERS定量分析范圍。通過(guò)與功能性(印跡層和基質(zhì))納米材料結(jié)合，設(shè)計(jì)了新型分子印跡納米探針，提升識(shí)別與催化等分析性能，并用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、生物醫(yī)學(xué)等復(fù)雜樣品的分析應(yīng)用。
復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系王尚風(fēng)博士
復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系王尚風(fēng)博士做題為“ 新興探針驅(qū)動(dòng)的活體可視化分析”的報(bào)告。他從從細(xì)胞成像百年探索之旅講起，指出近15年間，探針技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)活體可視化革命。課題組研發(fā)了抗熒光猝滅的近紅外染料探針，并進(jìn)行新型探針驅(qū)動(dòng)的活體高分辨、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析。然后研發(fā)了發(fā)射>1500nm的新興分子探針體系，并探索了新型探針驅(qū)動(dòng)的活體非侵入性多重分析；還基于反芳香性規(guī)則的染料開(kāi)發(fā)新途徑，開(kāi)展新型探針驅(qū)動(dòng)的活體腎功能分析。還研究了基于化學(xué)遺傳學(xué)的新型近紅外探針，并探討了其成像應(yīng)用。
東南大學(xué)張春陽(yáng)教授
東南大學(xué)張春陽(yáng)教授做題為“細(xì)胞中端粒酶的超靈敏度檢測(cè)”的報(bào)告。課題組構(gòu)建了一些了基于單分子檢測(cè)和核酸酶擴(kuò)增的生物傳感器，包括：體外超靈敏檢測(cè)端粒酶，超靈敏檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)端粒酶。張教授介紹了方法的結(jié)果和應(yīng)用，靈敏度和選擇性都高于傳統(tǒng)商用產(chǎn)品。
北京化工大學(xué)汪樂(lè)余教授
北京化工大學(xué)汪樂(lè)余教授做題為“金屬納米探針構(gòu)筑及活體深度組織成像”的報(bào)告。首先介紹臨床的磁共振成像面臨的挑戰(zhàn)，接下來(lái)介紹課題組研發(fā)的基于順磁弛豫增強(qiáng)PRE，制造的臨床磁共振造影劑，包括高穿透深度，低背景。將19F封裝到納米復(fù)合材料中，以實(shí)現(xiàn)高穿透深度的多峰成像，介紹其用于腫瘤選擇性成像的F MRI納米探針上的酶/GSH/pH反應(yīng)，用于靶向成像的聚合物/肽19F MRI納米探針。該技術(shù)幾乎無(wú)毒，還可延申到放療領(lǐng)域。
天美儀拓 楊子育工程師
天美儀拓的楊子育工程師做題為“愛(ài)丁堡5系列全分子光譜解決方案簡(jiǎn)介“的報(bào)告。她首先介紹公司概況和產(chǎn)品線。接下來(lái)介紹熒光染料探針的表征的多種應(yīng)用。如確定發(fā)光區(qū)域，熒光量子效率分析，顯微成像等。接下來(lái)介紹了愛(ài)丁堡的傅里葉變換紅外光譜儀、共聚焦拉曼光譜儀在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院袁黎明教授
云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院袁黎明教授做題為”手性分離分析“的報(bào)告。主要介紹了手性液相色譜柱，目前主要是大賽璐的糖柱，如“四大天王”柱。國(guó)內(nèi)雖然多有研究，但商品化方面難以超越大賽璐。硅膠表面的涂布工藝是關(guān)鍵。課題組開(kāi)發(fā)了糖柱，測(cè)定氨基酸的冠醚柱，大環(huán)抗菌素柱等，取得了可與進(jìn)口媲美的分離效果。此外，還介紹了手性超臨界流體色譜、手性氣相色譜、手性高效毛細(xì)管電泳、手性薄層色譜、高速逆流色譜、手性MSB、手性固膜。課題組還探索了手性定性定量分析的方法，將MOFs做成氣相、液相手性柱固定相。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心彭漢勇 研究員
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心彭漢勇 研究員 做題為“RNA激活CRISPR/Cas12系統(tǒng)及其活細(xì)胞成像納米機(jī)器構(gòu)建 ”的報(bào)告。從CRISPR/Cas體系的活細(xì)胞應(yīng)用挑戰(zhàn)講起，課題組證實(shí)了RNA可直接激活CRISPR/Cas12a，并研究了其機(jī)理；構(gòu)建了有效的CRISPR納米機(jī)器在活細(xì)胞內(nèi)的操作，具有高度集成、特異性啟動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信號(hào)放大等優(yōu)點(diǎn)。接下來(lái)將CRISPR納米機(jī)器對(duì)miRNA的胞內(nèi)示蹤，展望了其應(yīng)用前景。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄭天驊 博后
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鄭天驊 博后做題為“延遲化學(xué)發(fā)光及其分析應(yīng)用”的報(bào)告。首先介紹了化學(xué)發(fā)光的研究應(yīng)用背景和挑戰(zhàn)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)引入自由基清除劑如硫脲等可以延遲魯米諾類化學(xué)發(fā)光體系的發(fā)射時(shí)間，且發(fā)射時(shí)間可被硫脲的濃度精確控制，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中液體混合與化學(xué)發(fā)光過(guò)程的解耦。提出了“慢產(chǎn)生-清除”的化學(xué)調(diào)控機(jī)理，對(duì)化學(xué)發(fā)光等相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究具有重要的意義。發(fā)現(xiàn)“慢產(chǎn)生-清除”機(jī)理對(duì)其他化學(xué)發(fā)光體系和顯色體系具有普適性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種化學(xué)反應(yīng)起始時(shí)間的化學(xué)調(diào)控。利用延遲化學(xué)發(fā)光的概念構(gòu)建了一種無(wú)標(biāo)記的手機(jī)成像免疫分析策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新冠病毒N蛋白的快速、靈敏檢測(cè)。
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