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学术讲座
12月6日湖南大学张晓兵教授报告
2019-11-25 10:53  

固态发光探针与原位成像

张晓兵

化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南大学化学化工学院,湖南长沙,410082

*Email:xbzhang@hnu.edu.cn

基于有机小分子探针的荧光成像技术因具有灵敏度高、分析速度快、能够实现时空分辨成像、对活细胞和组织损伤小等优点,已成为细胞及活体内生物分子成像研究的强有力工具。然而,传统短波长激发的荧光探针易受生物自发荧光干扰,我们开发了一系列近红外II区荧光成像探针,消除了生物背景的干扰,有效提高了成像对比度,实现了深层组织及活体荧光成像。原位成像检测细胞内生物分子具有非常重要的生物医学意义。然而,已有的荧光探针大多是基于水溶性荧光染料,与酶作用后产生的荧光信号分子会快速扩散远离酶的反应位点,因此很难捕获细胞内相关酶的原位信息。我们利用具有分子内质子转移性质的HPQ化合物开发了固态发光荧光成像探针,用于蛋白水解酶活性的检测及原位成像研究,开发了新型适用于商业激光共聚焦显微镜的固态发光荧光染料HTPQ,并构建了酶荧光成像探针HTPQA,实现了活细胞内碱性磷酸酶活性的原位成像检测。针对细胞膜表面原位成像的特殊要求,开发出强疏水性、弱脂溶性荧光染料HYPQ,构建了刺激响应型探针,实现了细胞膜表面长时间成像,并利用肿瘤标志物Cathepsin B作为靶标,设计具有肿瘤长时间原位成像能力的近红外固态发光探针针HYPQ-B,用于长时间手术导航,指导肿瘤精准手术切除。进一步开发了固态发光光敏剂,解决了传统光敏剂易扩散的问题,及降低了对癌组织周边正常组织的光毒性,又提高了光敏剂的局部浓度,又提高PDT效果,另外由于采用了近红外激发,可望用于较深组织实体瘤的PDT治疗。

关键词:有机小分子探针;原位成像;固态发光;近红外II区探针;手术导航

张晓兵,湖南大学教授,博士生导师, 长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,国家“万人计划”科技创新领军人才,国家百千万人才工程入选者。曾任湖南大学科学技术研究院院长,现任湖南大学化学化工学院院长、核酸适配体湖南省工程实验室主任。1989年考入湖南大学化学化工学院,先后取得有机化工学士学位、有机化学硕士学位和分析化学博士学位。2001年留校任教,后又赴法国里昂高等师范学校、瑞典皇家工学院从事生物有机化学方向博士后研究。2005年回国开展疾病标志物成像检测和癌症早期诊疗方面的系统研究,2006年起任教授。分别于2008年6-9月以邀请教授的身份到法国里昂高等师范学校,2009年2-8月以高级访问学者的身份到美国伊利诺伊大学香槟分校从事科研合作。以第一完成人身份获2018年湖南省自然科学一等奖及2018年教育部自然科学一等奖,入选爱思唯尔2017、2018年中国高被引学者。2010年至今主持国家重点研发计划项目1项,国家自然科学基金项目5项,国家“973”计划课题1项等项目,发表通讯作者SCI源刊论文120多篇,其中影响因子>10.0的论文22篇,包括J. Am. Chem. Soc. 8篇,Angew. Chem. Int. Ed. 7篇等,12篇论文为ESI高引论文(1%TOP)。现任Spectrochim. Acta A、《中国科学-化学》、《化学学报》、《分析化学》、《分析测试学报》等期刊编委。

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