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纳米生物技术与生物电化学实验室简介

纳米生物技术与生物电化学实验室致力于发展生物医学研究新方法及开展相关的关键基础问题研究，并重视研究成果的快速转化，构建基础研究、应用研究直至成果转化的创新平台。目前主要发展面向肿瘤转移和病毒侵染历程研究的基于量子点标记纳米生物医学探针的活体动态示踪与成像新方法以及肿瘤诊断和病毒快速检测新方法，同时，积极推进量子点及其标记的生物探针新试剂的商品化。实验室负责人为庞代文教授，此外还有教授1人、副教授1人、讲师2人、工程师1人、博士生22人、硕士生23人。

近17年来，实验室牵头完成和承担了DNA表面化学与传感、量子点及其标记生物医学探针、量子点标记肿瘤成像诊断和病毒侵染历程研究的活体动态示踪与成像、微流控芯片等方面的一系列国家重大项目，包括国家自然科学基金委“新型生物医学探针技术基础及应用”创新研究群体项目、国家重大科学研究计划（973，首席单位，“病毒与细胞相互作用的荧光纳米实时检测新技术及动态过程可视化”）项目、传染病防治国家科技重大专项（“新发突发传染病病原体检测技术平台”）项目、国家863计划项目（2项）、973项目子课题、国家“十五”科技攻关计划(国家纳米科技重大专项)项目、国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金重大项目课题等，同时，还承担了多项国家自然科学基金自由申请项目（10项）、中法先进研究计划(PRA)项目、教育部重大、教育部“化学生物学”创新团队、湖北省科技攻关计划、武汉市重大科技专项以及高新技术企业合作研发项目等。

实验室的代表性成果包括：1）建立了研究DNA与其它物种相互作用的微量研究方法；2）发展了一种简便、安全、高效、廉价的核/壳型半导体荧光纳米晶粒---量子点（一类新型荧光标记物）的合成方法（博士生谢海燕完成）；3）纳米材料的生物合成获得重要突破：提出了一种“在时间和空间上巧妙耦合细胞内无关联生物化学反应途径合成纳米材料”的崭新策略（博士生崔然和刘茴茴等完成，与谢志雄教授和胡斌教授合作），实现了用活细胞作为反应器可控生物合成CdSe发光纳米晶体。新合成策略将通常油相化学合成CdSe的反应温度从约300°C降低到细胞生长的30°C，且不用任何易燃、易爆、有毒溶剂，将繁琐危险的化学操作演变为仅仅“喂养”细胞，即可获得闪闪发光的CdSe纳米晶体，并能方便可控地获得绿色、黄色、红色等不同发光颜色的CdSe量子点。4）基于量子点成功构建一种新的多色荧光-磁性-生物靶向多功能纳米生物探针，实现了多种癌细胞以及凋亡细胞的靶向可视化捕获、富集和鉴别（博士生谢海燕、谢敏、宋尔群、田智全、硕士生王国平等完成）；5）研制出系列荧光量子点标记生物示踪和成像试剂（博士生谢敏、吴盛美、彭俊等完成）。

“DNA表面化学及基于DNA的生物传感”成果获得2006年度教育部自然科学一等奖。

以实验室量子点研究的系统工作为技术基础，2005年3月创办了“武汉珈源量子点技术开发有限责任公司”，2005年10月“量子点新型荧光标记试剂”获“第七届中国国际高新技术成果交易会（深圳）”“优秀产品奖”和“第一批武汉市重点高新技术产品”。公司创办当年即获国家科技部“科技型中小企业技术创新基金”资助。

目前，实验室与多个国内外相关研究小组建立了跨学科合作研究关系，如武大中南医院李雁教授、生命科学学院谢志雄教授和李立家教授、湖北省肿瘤医院病理科主任夏和顺主任医师、病毒学国家重点实验室和中科院病毒研究所王汉中研究员、肖庚富教授、张治平研究员、危宏平研究员、武汉珈源量子点技术开发有限公司朱小波总经理、中科院武汉物理与数学研究所张冰研究员、美国康乃尔大学(Cornell University)化学与化学生物学系主任Héctor D. Abruña教授(美国国家艺术与科学院院士)、英国圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)周午纵博士、法国国家科研中心光子学和纳米结构实验室-巴黎高师陈勇教授、西安交通大学吴道澄教授等。