光电学院“5.16国际光日”系列活动之学术报告(二)

来源: 光学与电子科技学院 作者:张传亮 添加日期:2018-05-02 11:05:32 阅读次数: 1813

       光电学院“5.16国际光日”系列活动之学术报告(二)
  报告题目:生物医学量子点:从活细胞合成到单病毒示踪
  报告时间:2018年5月4日(星期五)下午15:30
  报告地点:赛博南楼403-1会议室
  报告人:庞代文(武汉大学教授 博导)
  报告内容:
  标记技术是生物分析的永恒话题。通常,借助生物探针实现标记。生物探针构建至少涉及三个基本要素:示踪单元、靶向单元以及二者的有效偶联。纳米材料由于量子限域效应导致其具有优异的光、电或磁等性质,可望用作生物探针的理想示踪功能单元。例如,半导体荧光纳米晶体(量子点)光稳定性好、高亮度、荧光发射波长可调、激发谱宽而连续、发射峰窄而对称等,可克服荧光蛋白和有机荧光染料之不足,可望广泛应用于生物标记,甚至可实现单分子水平的长时间动态示踪。然而,实际情况并非如此,原因在于复杂生物体系,尤其是生命过程动态研究对量子点的要求十分苛刻,需要其荧光足够强、光化学稳定性和胶体稳定性足够高、非特异性吸附尽可能小、生物相容性好、尺寸足够小、荧光穿透深度大等。但是,现有方法所合成量子点的综合性能往往难以同时满足这些要求。因此,标记用纳米材料合成的精确控制成为巨大挑战。
  我们基于化学原理,利用活细胞生物体系及细胞内生化反应途径,成功实现了发光颜色可调量子点的活细胞合成。通过对活细胞合成机理的深入研究,实现了真菌细胞、细菌细胞、肿瘤细胞、病毒宿主细胞等多种细胞内量子点的合成。进一步提出“准生物合成”新方法,即模拟细胞内的生物体系,构建由酶、辅酶、肽、无机盐等共同组成的“准生物体系”,实现了不含有毒重金属的超小近红外Ag2Se量子点和超小粒径近红外荧光-磁性多功能Ag2Se@Mn的可控合成。
  在量子点合成的基础上,融合基因工程技术和化学修饰方法,并借助宿主细胞的生化反应机制,发展了病毒重要组分的自然、温和、高效、普适性的系列(7种)标记策略,实现了病毒包膜、病毒核衣壳和病毒核酸的单重、双重和三重标记。继而,建立单病毒-活细胞三维实时动态示踪新方法,实现了单个病毒水平上病毒侵染宿主细胞动态过程的实时跟踪并诠释侵染机制。采用该方法,进一步较系统地实时动态诠释了流感病毒侵染的关键过程机制,填补了相关病毒侵染环节研究的缺失。
  报告人简介:
  庞代文,博士,武汉大学化学与分子科学学院教授、博导、生物医学分析化学教育部重点实验室主任、中法“纳米生物催化电化学国际联合实验室(LIA)”中方共同主任、国家杰出青年科学基金获得者(2000)、国家973项目首席科学家(2项,2006,2011)、国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人(2006)、教育部创新团队学术带头人(2005)、国家纳米科学技术指导协调委员会专家组成员(2007-)、“纳米研究”国家重大科学研究计划(973)专家组成员(2011-2017)、“纳米科技”国家重点研发计划实施方案(2015)和指南(2016-2020)编制专家组成员、美国化学会 Analytical Chemistry 顾问编委(2017-)、英国皇家化学会 New Journal of Chemistry 编委(2013-2016)及副主编(2017-)、中国化学会分析化学学科委员会副主任(2002-)等。1982年获武汉大学理学学士学位,1992年获理学博士学位,主要从事生物医学分析化学和纳米生物技术研究。建立了半导体荧光纳晶(量子点)活细胞合成方法,实现了活细胞内不能自然发生的复杂合成反应,可控合成出半导体多色荧光纳晶;建立半导体荧光纳晶标记的单病毒-活细胞三维实时动态示踪新方法,实现了单个病毒水平上病毒侵染宿主细胞动态过程的实时跟踪并诠释侵染机制。发表 SCI 论文 300 多篇,SCI他引 1 万余次。参与制定第一(2009年)和第二个(2018年)量子点国家标准。“量子点新型荧光标记试剂”获“第七届中国国际高新技术成果交易会”“优秀产品奖”(2005 年),用户达 1 千多家(含港澳台和美、德、新加坡等)。量子点产能已达1千克/天,并成功应用于显示技术领域。“活细胞合成量子点等纳米材料”成果入选《“十一五”国家重大科技成就展(2011 年)》,“荧光纳晶活细胞合成及其生物标记性能的调控”获湖北省自然科学一等奖(第1 完成人,2017 年),“DNA 表面化学及基于 DNA 的生物传感”获教育部自然科学一等奖(第1 完成人,2006 年)。

光电学院
2018年5月2日

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