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TOPIC：动态、高灵敏与多组分细胞与活体荧光成像分析
SPEAKER：唐波教授，山东师范大学校长，杰青
TIME：March 8 (Wednesday)10:00am
LOCATION：化学A楼528演讲厅
INVITER：任吉存 教授
 

报告人简介：

    唐波 教授，1994年毕业于南开大学化学系，获理学博士学位。现任山东师范大学校长、党委副书记，博士生导师，首届十佳全国优秀科技工作者提名奖获得者，973计划首席科学家，教育部科技委化学化工学部委员，“百千万工程”领军人才，国家杰出青年科学基金获得者， “新世纪百千万人才工程”国家级人选，入选“泰山学者攀登计划”，农药、医药中间体清洁生产教育部工程研究中心主任，“分子与纳米探针”教育部重点实验室主任，山东省“十二五”分析化学特色强化重点学科负责人。他所领导的团队是教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队和山东省优秀创新团队。

    现主要从事分子及纳米荧光探针的合成及其生物成像应用、绿色化工及太阳能化学转化与储存等方面研究工作。在理论研究领域，已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Anal. Chem.等杂志发表SCI论文300余篇，影响因子大于5.0的150余篇，引用达8000余次，荣获山东省自然科学奖一等奖2项。在应用研究方面，申请国家发明专利44项，已授权31项；荣获国家科技进步奖二等奖2项，山东省科技进步奖一等奖2项、技术发明奖一等奖1项。在国内建立高新技术产业化基地与合作基地6个，研制与开发产品40余种，取得了显著的经济效益与社会效益。目前主持国家重点基础研究发展计划（973）项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金科学仪器基础研究专项等国家级项目。

报告内容简介：

    生物活性分子调控细胞功能，并与重大疾病的发生发展密切相关。由于活性分子往往浓度低、寿命短、存在相互关联转化，并且在细胞及活体的不同部位出现。因此，发展高灵敏、动态、原位、多组分准确检测活性分子的技术，对深入剖析重大疾病的发生发展的分子机制，实现早期诊治至关重要。荧光成像技术具有高灵敏度、高时空分辨、低生物毒性的优点，但目前该技术所需要的理想的荧光探针仍然缺乏。

    为解决上述问题，我们开展了以下研究工作：（1）高灵敏度荧光探针：基于化学发光共振能量转移，通过共轭聚合物信号逐级放大作用和无光源激发的背景消除作用，实现活体内超氧阴离子皮摩尔水平本真浓度检测，成功区分正常组织与肿瘤组织；基于硫醇对Se-N键的亲核取代反应和高量子产率的罗丹明荧光团，实现对硫醇类生物分子的高灵敏度成像分析；通过次溴酸催化产生共轭度扩增产物，极大提高信噪比，首次成功区分了正常细胞与肿瘤细胞内次溴酸水平的差异，以及斑马鱼不同发育期体内次溴酸分布的差异。（2）动态、可逆荧光探针：基于咖啡酸酯对超氧阴离子的特异性识别反应，通过酚-醌结构互变调控探针对超氧阴离子的动态、可逆、瞬时的光学响应；通过探针的识别基团三联吡啶梯度质子化过程，基于PET电子转移调控探针的发光行为，实现近红外成像分析细胞内微小pH值（pKa7.1）浮动；以近红外染料花菁作为母体，利用硒氮键与硫醇中巯基的特异性反应，以及ebselen中五元环关环反应的化学特性来设计可逆的荧光探针，分别在化学体系和生理条件下实现了对GSH和H2O2的可逆荧光识别；基于硼酸与糖蛋白在酸/碱条件下特异性可逆反应，结合分子印迹技术的空间结构协同识别特性，设计了新型分子印迹纳米传感器，实现了温度/酸度调控下的对糖蛋白的识别传感；（3）多组分检测荧光探针：基于纳米“火焰”将三种能与肿瘤mRNA特异性识别的序列组装于金纳米颗粒表面，实现同时检测细胞内三种肿瘤标志物mRNA，该探针区分正常细胞与肿瘤细胞，有效避免“假阳性”结果；基于DNA杂交链式反应的无酶信号放大策略，实现活细胞内低水平的miRNA的高灵敏检测和原位成像，并成功对细胞内两种miRNA进行同时成像；（4）亚细胞区域定位荧光探针：基于硫化氢分子的二次亲核特点，以及“亲核诱导的结构互变”机制，设计构建了近红外发射、高灵敏度检测硫化氢的比率荧光探针HS-Cy，成像观察了线粒体内硫化氢的水平上升；以芴为荧光发色团、苯并噻唑啉为特异性识别基团，引入线粒体定位基团的新型双光子荧光探针，对线粒体及小鼠腹腔内O2•− 能够高选择性、高灵敏度响应。以上工作为彻底了解肿瘤等重大疾病发生发展的分子机制，新药的开发与疾病诊治研究提供了有力的技术支撑。