精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域,高性能熒光染料大有用武之地!目前,國(guó)內(nèi)染料產(chǎn)業(yè)“大”而不“強(qiáng)”,特別是針對(duì)生物醫(yī)學(xué)成像、疾病診斷等新興領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新,普遍性面臨機(jī)制研究薄弱、功能強(qiáng)化不足及產(chǎn)品化等瓶頸難題。
16年來,華東理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院郭志前教授始終致力于突破染料革新應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù),源頭創(chuàng)新成果如汩汩泉水般不斷噴涌而出,在高性能、精細(xì)化、可產(chǎn)品化的近紅外熒光染料前沿基礎(chǔ)研究中已頗有建樹,作出了既有學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值,又有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的貢獻(xiàn)。近期,郭志前獲評(píng)上海市青年科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
精準(zhǔn)醫(yī)療是什么?郭志前的心中有一幅藍(lán)圖:通過熒光分子成像,就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診療,看到是否有腫瘤發(fā)生,腫瘤細(xì)胞在哪里,藥物應(yīng)該在哪個(gè)部位發(fā)生作用。在診斷的同時(shí)還能予以治療,藥物在體內(nèi)運(yùn)行到哪里,何時(shí)釋放,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短,發(fā)生作用大小等也能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)并可加以調(diào)控。這樣一來,不僅有益于腫瘤的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療,大大提高治愈率,也可以通過準(zhǔn)確定位,只殺壞細(xì)胞,不傷好細(xì)胞,大大緩解病人在治療中的痛苦。
熒光分子成像與CT、核磁共振、超聲造影等一樣,也是一種疾病診斷技術(shù),在精準(zhǔn)醫(yī)療中大有裨益。郭志前在科研中所聚焦的熒光染料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景,尤其在熒光識(shí)別與熒光成像方面具有快速、安全、高效、無創(chuàng)等特點(diǎn),非常適合應(yīng)用于疾病的早期診斷和引導(dǎo)治療。
多年來,在田禾院士團(tuán)隊(duì)、朱為宏教授的支持與指導(dǎo)下,依托結(jié)構(gòu)可控先進(jìn)功能材料及其制備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,郭志前在高性能近紅外熒光染料研究領(lǐng)域扎實(shí)前行,在基礎(chǔ)與應(yīng)用研究方面,取得了一系列步步推進(jìn)的顯著成果,發(fā)展了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的喹啉腈母體染料新體系,探索建立了具有普適性的近紅外染料設(shè)計(jì)策略,創(chuàng)新發(fā)展了染料納米化宏量制備的新方法。多個(gè)喹啉腈高性能染料已實(shí)現(xiàn)商品化銷售,創(chuàng)制熒光識(shí)別染料應(yīng)用于血清中α-酮戊二酸等小分子標(biāo)志物檢測(cè),推動(dòng)染料在生物標(biāo)記成像、疾病早期診斷等新興領(lǐng)域的高附加值應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
瞄準(zhǔn)研發(fā)高性能熒光染料的目標(biāo),在研究中,郭志前十分注重源頭創(chuàng)新。傳統(tǒng)的熒光染料性能若要好,波長(zhǎng)就要長(zhǎng),一旦波長(zhǎng)調(diào)長(zhǎng),熒光就會(huì)熄滅,這一直以來就是個(gè)“卡脖子”難題。對(duì)此,郭志前直接從改造染料的母體結(jié)構(gòu)著手,將母體分子中的一個(gè)氧原子變?yōu)榱说?,如此巧妙的一步,便化解了難題,并且大大提升了染料的性能,實(shí)現(xiàn)了效率與波長(zhǎng)的兼顧。
然而,這看似簡(jiǎn)單的一步,背后卻是數(shù)年無數(shù)次的嘗試與失敗。解決上述問題的靈感就來自于一篇偶然看到的上世紀(jì)20年代的文獻(xiàn),其中蘊(yùn)含著截然不同的研究思路。郭志前看到后立即將其應(yīng)用于自己的研究中,經(jīng)過反復(fù)嘗試直至最后成功!此后,新母體、新機(jī)制、新方法,郭志前不斷在挫折與難題中接受磨礪,創(chuàng)新性研究成果也是一步一個(gè)腳印,源源不斷。
做科研,尤其是前沿基礎(chǔ)研究,郭志前也常常感覺身處黑暗?!安皇且?yàn)榭吹较M?jiān)持,而是因?yàn)閳?jiān)持才看到了希望。”“簡(jiǎn)單的事重復(fù)做,多堅(jiān)持一點(diǎn)點(diǎn),就有可能成功?!薄氨仨氁凶銐虻姆e累和知識(shí)儲(chǔ)備,保持長(zhǎng)久的耐力。”郭志前表示。
如今,郭志前的“創(chuàng)新泉”依舊不斷噴珠吐玉,綿綿不絕:發(fā)表SCI論文80余篇,SCI他引6000余次,其中20篇文章他引超百次,16篇論文入選“高被引論文”,4篇文章被選為期刊封面文章;申請(qǐng)國(guó)際PCT專利1項(xiàng),中國(guó)發(fā)明專利12項(xiàng),相關(guān)多個(gè)熒光染料已實(shí)現(xiàn)商品化銷售;獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(第二完成人)、上海市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(第二完成人);先后20余次在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議上作大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告……“作為一名科學(xué)家,我的目標(biāo)是在技術(shù)研發(fā)上向‘完美’二字無限接近。”郭志前早已下定決心,要在科研這條路上繼續(xù)長(zhǎng)跑下去。
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