荧光与发光光谱专场深究机理创制新仪器、新探针

第 23 届全国分子光谱学学术会议和第五届光谱年会上，11月30日下午在“荧光与发光光谱新方法、新技术”分会场中，多位专家学者就仪器研制、荧光探针、标记技术、机理等方面做出精彩报告。

崂山实验室、山东师范大学唐波教授

崂山实验室、山东师范大学唐波教授做题为“单颗粒、单分子成像仪器在能源、环境分析中的应用”的报告，首先介绍了课题组研制的单分子荧光显微成像仪，并介绍了其用于光催化剂原位荧光成像的结果。单分子荧光显微成像仪具有极高的性能指标，如横向分辨率90nm，单分子定位精度优于15nm。介绍了光/电/磁场对光催化反应过程调控的单分子荧光成像；催化剂表面活性物种的动态监测和原位成像。总结来看，课题组研制了适用于颗粒表面活性物种动态超分辨成像仪，实现了多种反应条件下催化剂表面ROS和光生载流子的动态原位成像和分析。提出了结构光场诱导霍尔效应、动态结效应，提升催化剂载流子分离的新思想。基于结构光场、电场和磁场调控促进催化剂载流子分离，提高了催化反应效率。

南京大学龙亿涛教授

南京大学龙亿涛教授做题为“纳米孔道单分子限域光电分析”的报告。课题组研发了超微电流检测装置，如飞安级微弱电流测量系统，开设纳米孔道单分子实验课。在前沿领域，课题组开发了纳米孔道电化学单分子测量仪器，实现纳米通道光-电同步分析，研究石英锥孔限域的单颗粒组装、固体纳米孔DNA测序、二维材料纳米孔、Plasmonic纳米孔，无线纳米孔电极；无线纳米孔电极限域的荧光成像，单细胞中NADH分子追踪。开发了纳米孔道光电联用测量系统，纳米孔道内拉曼光谱的动态变化测量，纳米孔道近场扫描光谱系统，并介绍了其应用的成果。

湖南大学张晓兵教授

湖南大学的张晓兵教授做题为“面向临床的分子成像新探针与新技术”的报告。课题组开发了高选择性分子成像探针，开发超亮余辉/超声发光新技术。在探针方面，发现分子结构调控可提高NIR-II荧光探针稳定性，从而开发了NIRII-TRs探针。提出多价超分子组装提高荧光探针稳定性。构建了肿瘤微环境中双靶标激活的比率型近红外光声成像探针。开发酸+MDA激活光声纳米探针，实现斑块内MDA可靠成像。开发“结构优化+多靶标激活”实现动脉粥样硬化的精准诊断。在面向临床的分子成像新技术方面，开发了增强长余辉发光新策略实现清醒动物成像。开发超声发光技术，实现安全深穿透的活体成像。开发了比率型MRI定量成像新技术，用MRI探针定量活体中的一氧化氮。

大连民族大学生命科学学院 袁景利教授

大连民族大学生命科学学院的袁景利教授做“用于生物标记及生物传感与成像的功能性稀土荧光配合物”的报告。课题组研发了稀土荧光配合物与时间分辨荧光生化分析新技术、用于生物标记的稀土荧光配合物，用于生物传感与成像的稀土荧光配合物。稀土荧光配合物在生物标记及生物传感与成像方面具有很好的实用价值，开拓这类配合物在临床医学方面的实际应用还需进一步的努力。

陕西师范大学的李保新教授

陕西师范大学的李保新教授做题为“金纳米粒子的内在手性及其对映体识别”的报告，课题组研究发现，柠檬酸还原法制备的纳米金粒子具有内在手性；金纳米粒子的内在手性具有粒径依耐性；金纳米粒子的内在手性与其五重孪晶结构有关；金纳米粒子可以作为比色探针识别手性分子。

北京卓立汉光仪器有限公司 董磊副总经理

北京卓立汉光仪器有限公司的董磊副总经理做题为“光谱分析仪器发展趋势探讨”的报告。今年是卓立25周年，董经理简要回顾了公司发展里程碑，产品分为5大板块：光谱与影像，分析仪器，光机械、平台与运动控制，激光与测量，产业光谱应用。他介绍了晶圆级拉曼光谱测试仪，晶圆级光致发光改革光谱测试仪，以及应用案例；介绍了195nm飞秒激光深紫外荧光测试系统，条纹相机ST-10，及其应用案例。总结了卓立汉光的超快分子光谱测试方案。并介绍了电化学、扫描电镜、原子光谱、光镊等。未来规划是极端条件下的多谱学联用，如电镜相关的测量；此外，AI将引领未来，卓立也在打造AI的平台和生态系统。

广西师范大学环境与资源学院蒋治良教授

广西师范大学环境与资源学院的蒋治良教授做题为“表面分子印迹聚合物纳米催化探针——散射光谱分析”的报告。介绍了SMIP纳米催化探针，纳米酶及其催化活性评价方法，探索了纳米探针催化机理。介绍了SMIP-散射光谱分析工作。他总结时谈到，SMIP 通过三维识别位点，具有高选择性和稳定性，适用于多种光谱分析。SMIP 纳米催化探针与RRS/SERS结合，实现了高灵敏、选择性检测;提高了RRS的选择性，拓展了非活性拉曼物质的SERS定量分析范围。通过与功能性(印迹层和基质)纳米材料结合，设计了新型分子印迹纳米探针，提升识别与催化等分析性能，并用于环境监测、食品安全、生物医学等复杂样品的分析应用。

复旦大学化学系王尚风博士

复旦大学化学系王尚风博士做题为“ 新兴探针驱动的活体可视化分析”的报告。他从从细胞成像百年探索之旅讲起，指出近15年间，探针技术的进步推动活体可视化革命。课题组研发了抗荧光猝灭的近红外染料探针，并进行新型探针驱动的活体高分辨、实时动态分析。然后研发了发射>1500nm的新兴分子探针体系，并探索了新型探针驱动的活体非侵入性多重分析；还基于反芳香性规则的染料开发新途径，开展新型探针驱动的活体肾功能分析。还研究了基于化学遗传学的新型近红外探针，并探讨了其成像应用。

东南大学张春阳教授

东南大学张春阳教授做题为“细胞中端粒酶的超灵敏度检测”的报告。课题组构建了一些了基于单分子检测和核酸酶扩增的生物传感器，包括：体外超灵敏检测端粒酶，超灵敏检测细胞内端粒酶。张教授介绍了方法的结果和应用，灵敏度和选择性都高于传统商用产品。

北京化工大学汪乐余教授

北京化工大学汪乐余教授做题为“金属纳米探针构筑及活体深度组织成像”的报告。首先介绍临床的磁共振成像面临的挑战，接下来介绍课题组研发的基于顺磁弛豫增强PRE，制造的临床磁共振造影剂，包括高穿透深度，低背景。将19F封装到纳米复合材料中，以实现高穿透深度的多峰成像，介绍其用于肿瘤选择性成像的F MRI纳米探针上的酶/GSH/pH反应，用于靶向成像的聚合物/肽19F MRI纳米探针。该技术几乎无毒，还可延申到放疗领域。

天美仪拓 杨子育工程师

天美仪拓的杨子育工程师做题为“爱丁堡5系列全分子光谱解决方案简介“的报告。她首先介绍公司概况和产品线。接下来介绍荧光染料探针的表征的多种应用。如确定发光区域，荧光量子效率分析，显微成像等。接下来介绍了爱丁堡的傅里叶变换红外光谱仪、共聚焦拉曼光谱仪在生命科学领域的应用。

云南师范大学化学化工学院袁黎明教授

云南师范大学化学化工学院袁黎明教授做题为”手性分离分析“的报告。主要介绍了手性液相色谱柱，目前主要是大赛璐的糖柱，如“四大天王”柱。国内虽然多有研究，但商品化方面难以超越大赛璐。硅胶表面的涂布工艺是关键。课题组开发了糖柱，测定氨基酸的冠醚柱，大环抗菌素柱等，取得了可与进口媲美的分离效果。此外，还介绍了手性超临界流体色谱、手性气相色谱、手性高效毛细管电泳、手性薄层色谱、高速逆流色谱、手性MSB、手性固膜。课题组还探索了手性定性定量分析的方法，将MOFs做成气相、液相手性柱固定相。

中国科学院生态环境研究中心彭汉勇 研究员

中国科学院生态环境研究中心彭汉勇 研究员 做题为“RNA激活CRISPR/Cas12系统及其活细胞成像纳米机器构建 ”的报告。从CRISPR/Cas体系的活细胞应用挑战讲起，课题组证实了RNA可直接激活CRISPR/Cas12a，并研究了其机理；构建了有效的CRISPR纳米机器在活细胞内的操作，具有高度集成、特异性启动、实时监测、信号放大等优点。接下来将CRISPR纳米机器对miRNA的胞内示踪，展望了其应用前景。

中国科学技术大学郑天骅 博后

中国科学技术大学郑天骅 博后做题为“延迟化学发光及其分析应用”的报告。首先介绍了化学发光的研究应用背景和挑战，发现通过引入自由基清除剂如硫脲等可以延迟鲁米诺类化学发光体系的发射时间，且发射时间可被硫脲的浓度精确控制，实现了化学发光反应中液体混合与化学发光过程的解耦。提出了“慢产生-清除”的化学调控机理，对化学发光等相关领域的基础研究具有重要的意义。发现“慢产生-清除”机理对其他化学发光体系和显色体系具有普适性，实现了对多种化学反应起始时间的化学调控。利用延迟化学发光的概念构建了一种无标记的手机成像免疫分析策略，实现了对新冠病毒N蛋白的快速、灵敏检测。