荧光传感及生物性能色素的基础研究 - 教育部科技发展中心.pdf

教育部推荐 2014 年度国家科学技术奖公示内容 项目名称：荧光传感及生物性能色素的基础研究 项目简介： 属于应用化学领域。 面向生物医药、环境生态应用, 发现高性能色素，是化学产品工程学的前沿和热点 之一。本项目组自然形成并紧密合作，围绕荧光传感及生物性能色素的分子设计和 构效关系等内容，开展了系统的基础研究，在解决色素的高选择性、高灵敏性、生 物特异性等关键科学问题上取得进展。 主要成果和创新点包括： 1. 分子识别受体 发现一系列非硫非环的分子识别受体，实现了传感的高选择性：1）发现“V”形开 链受体，其高选择性地识别汞离子，并实现荧光传感；2）发现多臂酰胺枝状受体 及其正相协同并结合双离子的变构受体，建立相应的荧光传感平台方法，其能在纯 水溶液中高选择性或者专一性地识别汞或镉离子; 3）发现萘酰亚胺双迫位多链非环 受体，及其相应的比率荧光传感平台方法，实现铜等过渡和重金属离子高选择性的 检测。 2. 荧光传感模式 发现一系列新颖的荧光传感模式，实现了识别的高灵敏性：1) 发现“通过键”的 双荧光团间的共振能量转移(FRET)传感模式，实现最大比率的反应型传感；2) 发现 BODIPY 吡咯迫位立体阻碍导致的光诱导电子转移(PET)传感识别模式; 3）发现铜 离子诱导质子脱除导致的荧光传感波长红移；并应用于其它过渡及重金属离子； 4） 发现光生电场的荧光传感效应；5) 率先发现并实现罗丹明荧光团的氧桥替换为硅， 可使荧光红移90nm，为色素在活体成像和比率荧光传感方面的应用，搭建了新 的近红外色素平台。 3. 特异的生物性能 发现一系列应用于酶、活细胞、活体的生物性能色素：1）发现能在活细胞中识别 客体离子或者分子的高灵敏、高选择性荧光检测和影像试剂；2）发现高灵敏、高 选择性识别癌肿相关酶的荧光检测与影像试剂 ；3）发现与特定酶或者靶标结合而 诱导癌肿细胞凋亡的色素。 发表与本项目相关的 SCI 论文 229 篇，IF5 的 39 篇，SCI 他引 5027 次，8 篇 代表性论文的 SCI 他引 1583 次, 20 篇代表性论文的 SCI 他引 2382 次,单篇 SCI 最高他引 354 次。相关工作 2008 年曾经获得上海市自然科学一等奖。 获国内外同行在广泛关注、积极评价和应用。美国国家科学奖章获得者、JACS 副 主编、麻省理工 Lippard 院士在 Chem. Rev.评价为迄今最大比率响应 、在 JACS 评价： “这些为重要努力..”；麻省理工 Swager 院士在 Synfacts 评价：“一个创新 策略”。荧光传感领域奠基者之一、英国女王大学 de Silva 院士评价:另一优秀例子 来自 Qian 组、被证明有非常好的结果、令人非常感兴趣并敬佩这个研究组； 美 NSF 成就奖获得者、加州大学伯克利 Chang 在 ACIE 评价、在 Chem. Rev 评 价提供了吸引人的探索、最终..提供了由萘酰亚胺..组成的平台; 更重要的是， Qian 等拓展了..; 爱尔兰都柏林大学 Gunnlaugsson 等在 Chem. Soc. Rev 评价 Qian 等在此领域是非常富有成效的; 德国慕尼黑大学 Tinnefeld 等在 PNAS 评价 “激动人心的分子”。美国杜克大学 Franz 在 Coord. Chem. Rev.评价：“Qian 等 创造了…”, 国际著名荧光传感专家、东京大学 Nagano 在 JACS 多次应用我们的 硅基罗丹明色素策略。 此项目获发明专利国内 15 项、美欧各 1 项。部分技术转移企业。应邀在国际会议 上作大会或特邀报告 10 次。作为主席，主办了国际会议 4 次。 8 篇代表性论文（专著）目录 (合计他引 1583 次) 他 引 是 否 序 影 响 年 卷 发 表 通 讯 SCI 他 论文名称／刊名／作者 总 国 内 号 因子