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【百家大讲堂+21世纪学科前沿】生物功能荧光染料系列学术报告

供稿:牛广乐     摄影:牛广乐

应yl6809永利官网邀请,中国科学院大连化学物理研究所徐兆超研究员、华东理工大学郭志前教授和杨有军教授、深圳大学陈小强教授和大连理工大学孙文教授于2023年8月3日做客北理工“百家大讲堂+21世纪学科前沿”系列论坛,为永利官网广大师生带来题分别为“超分辨成像荧光染料的机遇、挑战与发展”、“近红外荧光染料与生物检测应用”、“呫吨染料分子工程”、“功能染料分子结构设计及在传感与成像中的应用”和“功能染料的光能转化: 癌症的荧光诊断及光驱动治疗”的精彩学术报告。本系列报告在中心教学楼222会议室进行,由张加涛院长和牛广乐老师主持,近四十名化院和材料学院师生参加了报告。

徐兆超研究员作学术报告

徐兆超研究员报告首先简要介绍了荧光染料的发展历程以及在超分辨荧光成像中的应用背景,针对超分辨荧光染料在细胞内成像面临的高空间分辨率(低至0.1 nm)和高时间分辨率(低至微秒)的巨大挑战,接着从荧光染料的发光原理和分子结构关系讨论开始,系统阐述了团队近期在发展匀质闪烁等高性能超分辨荧光染料的结构改造、动态超分辨成像和超分辨荧光探针中的进展,揭示了生物学中亚细胞器动态运动和新冠病毒侵染细胞等过程中重要新机制。最后,分享了系列超分辨荧光染料在疾病诊断中的应用前景及其成果转化的思考和设想。

郭志前教授作学术报告

郭志前教授报告首先介绍了荧光染料在生物医学领域广阔的应用前景,特别是近红外荧光识别及荧光成像应用于组织或体内疾病的早期诊断和引导治疗。针对近红外染料母体种类少、既有染料光稳定性差等诸多制约限制,系统总结了课题组开发的喹啉腈等近红外染料母体,揭示了染料分子结构设计与荧光调控机制之间的规律;建立了具有普适性的高性能有机荧光染料纳米化制备方法,有力推动精细化工领域中高附加值的近红外功能染料应用转化。最后针对光谱响应、分子识别性能等,展示了近红外荧光染料在活体成像分析、体外诊断方面的基础应用研究。

杨有军教授作学术报告

杨有军教授报告首先回顾了染料精细化工的历史,随后详细总结了其研究团队在新型近红外发射的呫吨染料设计、开发和潜在的生物应用进展。针对红外染料荧光强度低、稳定性差的瓶颈,提出了横向共轭与位阻保护的思路,自主开发系列新染料母核结构,最大吸收波长覆盖800-1200 nm范围,发光亮、稳定性强,为短波红外光谱区间的应用开发提供优势染料母核。基于所开发的系列呫吨染料,阐述了其在抗耐药菌、缺血再灌注氧化损伤防治、神经干细胞定向分化与神经再生以及多色手术导航等方面潜力应用。

陈小强教授作学术报告

陈小强教授报告首先强调了传统荧光染料所衍生的功能探针作为分子工具在环境监测、生物成像与医学诊疗等领域中的重要作用。接着讲述了近年来以传统染料为母体,通过分子结构设计赋予染料新的功能,并拓展染料在传感、成像与光控释领域的应用,包括基于化学反应触发的功能染料在生物传感与成像领域的应用、基于光触发螺呲哺染料在流体表面温度场及流型成像领域应用以及基于光触发的Sanger试剂行生功能染料作为光笼分子在控释领域应用。

孙文教授作学术报告

孙文教授报告首先总结了染料分子受光激发后能量释放途径以及关于染料可用于癌症的光热治疗、光控药物释放和光动力治疗的背景。针对小分子染料在生物应用存在的诸多问题,接着系统概述了课题组开发的传统小分子光敏染料、红光敏感的钌配合物染料以及钯金属配合物光敏剂,详细研究了分子结构与光敏作用(活性氧产生能力和光热转化效率等),以及分子自组织方式对肿瘤靶向性的影响,解决了物理包裹染料易泄露的问题,提高了光敏剂利用率,实现了优异的光治疗抗癌效果。

报告结束后,在座的师生就报告内容分别与徐兆超研究员、郭志前教授、杨有军教授、陈小强教授和孙文教授进行了深入细致的探讨,交流气氛热烈,扩宽了师生们的学术思路。

徐兆超研究员、陈小强教授和与会老师合影留念

郭志前教授、杨有军教授、陈小强教授、孙文教授和与会老师合影留念

(审核:黎汉生)