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研究方向

发布时间:2019-06-23  点击:次   来源:

研究方向(方向负责人)

电化学及化学生物传感(谢青季教授)

化学生物学中的光分析(张友玉教授)

活性小分子合成(宋建新教授)

中药分析(陈波教授)


方向一 电化学及化学生物传感

本方向主要从事电化学及基于电极平台的化学/生物传感研究,涉及电化学分析传感、生物电化学、能源电化学、材料电化学、电化学分析表征新技术等方面。主要包括:

分子检测:基于某些分子的直接电化学活性以及生物亲和与生物催化原理,结合微纳技术等,研究高敏特异的分析表征新方法;以生物活性为导向,研究活性小分子(如中药有效成分及合成药)及纳米材料和生物大分子的相互作用及对后者功能的调控。

细胞与细菌研究:发展细胞和细菌培养过程的动态监测技术(如基于石英晶体微天平技术的细胞力学研究),考察药(毒)物(含中药有效成分)的干预效应,发展基于细胞和细菌的分析检测技术,在生物医学、环境和能源等领域开展应用基础研究。

材料与器件研究:以电极系统为基本工作平台,研究生物材料、纳米材料和能源材料等的电化学表征方法与器件;采用生化、化学和电化学等方法实现电极表面的新材料和新结构修饰,优化电极性能,发展仿生修饰电极,在光电分析、色谱电化学分析、氧化还原合成化学、资源循环等方面开展应用基础研究。


方向二 化学生物学中的光分析

本方向主要开展基于光学原理的分子检测和细胞/微纳颗粒成像分析研究,涉及纳米生物光分析、生物标记、光学材料、单分子/单细胞/单颗粒成像等方面。主要包括:

小分子探针:根据检测对象的特性,设计合成小分子光学检测探针;用于重金属离子、体内生物小分子、生物大分子、疾病标志物的在体分析检测,发展生物分析、临床检验、环境分析新方法,也为色谱分析和电化学分析中的功能化衍生提供材料和方法学的支持。

纳米探针:合成具有光学活性的纳米材料,结合生物技术实现其表面功能化,研制高性能低毒性的纳米探针,研究纳米药物对活体的干预效应,在组织和细胞水平上发展生物医学分析监测新方法,服务于生物纳米分析化学的发展。

单分子/单细胞/单颗粒成像分析:基于先进光学显微成像技术,在单分子、单细胞、单颗粒水平上,探讨功能分子与材料的光物理学特性,体内分子相互作用行为与机理、纳米材料的生物兼容性等问题,发展单分子/单细胞/单颗粒成像新方法,服务于生物医学领域的发展。


方向三 活性小分子合成

本方向以化学生物学为导向,主要研究有机合成方法学、生物质催化与组装以及转光材料,发展出高效、高选择性的有机合成方法和催化技术,制备具有特定结构与功能的生物活性小分子化合物。主要包括:

有机合成与药物合成:基于现代中药产业发展的需要,开展特色中药材的重要化学成分的绿色合成方法和技术的研究,探索相关化合物的分子改造和衍生物的研制。发展杂环共轭体系(如卟啉)、抗癌药物、碳碳偶联和碳杂原子偶联,构建结构新颖的生物活性化合物,促进创制拥有自主知识产权的高效低毒、低残留的新型生态杀虫剂、杀菌剂和除草剂等制剂。

催化材料:研究催化活性中心的构造与组装方法学、催化剂制备新技术,提高原子经济性,开展固体酸碱催化、过渡金属催化、复合光催化、离子液体催化等催化材料和技术研究,服务于绿色化学和药物合成技术的发展。

生物质精细利用与化学生物学材料:针对我国丰富的可再生资源和特色物产的深度加工与综合利用技术发展的需要,开展生物质的精细利用(如生物质炭磺酸)研究。围绕中药材保质过程的追踪溯源,开展新型的中药材保质技术的应用基础研究。探讨光合作用对作物特性成分的调控,合成新型转光剂用于调变作物受光(日光)波长,研制促进作物生长的农用转光棚膜和地膜。


方向四 中药分析

本方向面向复杂体系的化学生物学问题,研究中草药及其外延的功能食品相关的分离、检测及活性筛查等方法和技术。主要包括:

中药等复杂体系新型质量控制方法研究:针对复杂体系分析检测面临的基质复杂、结构多样、含量迥异、动态变化的挑战,发展新型分离原理、样品处理、直接探查新技术(如新型敞开式质谱),进而研制新型的相关仪器和设备,用于中药、功能食品的快速、高信息量的质量控制。

新型微型化分离材料的研制与应用:研究制备色谱分离、样品前处理整体材料,包括无机整体柱、杂化整体柱、全氟柱、酶亲和柱等;构建生物/纳米功能化材料、酶反应器、微流控芯片等分析材料和装置,用于食品、药品的快速分离分析。

高内涵分离分析(量、结构、活性、毒性):发展高通量分离及生物活性在线检测综合分析系统,建立中草药成分的生物活性指纹图谱;以化学生物学中组合化学、天然产物高通量分离和药理活性筛选技术等为基础,借助分子生物学和分子药理学等学科的成果,研究天然产物中次级代谢产物与生物靶相互作用的过程与机制,研究多成分、多结构药物(中草药)毒/副性作用。





 
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