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关于组织企业参加唐本忠院士技术对接会的通知

发布时间:2016-08-05

关于组织企业参加唐本忠院士技术

对接会的通知

 

南海区电光源协会、各辖区企业

    为广泛推广聚集诱导发光技术在南海区企业中的应用,促进该科研团队与南海区电光源、生物医药、新材料产业技术对接和合作,不断提升南海企业产品核心竞争力,于8月9下午召开唐本忠院士技术对接会。现将有关事项通知如下:

一、活动时间:8月915:00-17:00,14:30签到

二、活动地点:南海迎宾馆迎宾厅;

三、具体内容

1.唐院士介绍研究成果、应用范围及可对接领域

2.企业与唐院士互动交流。

四、其他要求

    请有兴趣参会的企业或个人,于8月8日上午10点前报狮山镇经济促进局。联系人:周彦,联系电话:86683962;邮箱地址:122138754@qq.com谢铭辉,联系电话:86681608;邮箱地址:86689118@163.com(报任意一人联系邮箱即可)

附件:1.唐本忠院士技术座谈会参会回执      

      2.唐本忠院士简介

      3.唐本忠院士研究成果简介

          佛山市南海区狮山镇经济促进局

                         2016年85

 

附件1:

唐本忠院士技术座谈会参会回执

 

单位名称

姓名

职务

联系电话

对接需求

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件2

 

唐本忠院士简介

 

唐本忠院士,男,1957年2月生,1982年于华南理工大学获学士学位,1985年、1988年先后获日本京都大学硕士、博士学位。曾在多伦多大学化学与药学系从事博士后研究、日本NEOS公司中央研究所任高级研究员。现任香港科技大学化学系张鉴泉理学教授。2009年当选中国科学院院士。2012年至今担任华南理工大学-香港科技大学联合实验室主任。2012年起受聘为华南理工大学双聘院士。2015年担任国家工程技术研究中心香港分中心主任。

    主要研究领域包括:1)设计合成新型高性能聚合单体,探索新聚合方法,构筑新型高分子,探索聚合物在液晶高分子、爆炸物检测、自修复等方面的应用2)研发具有光、电、磁和生物功能的先进材料,特别是具有聚集诱导发光特性的荧光材料并拓展这些材料在OLED、癌细胞检测、细胞荧光成像、活体成像、细菌成像、血管成像、指纹检测、智能材料、葡萄糖体外检测、聚合物玻璃化转变温度检测以及生物和化学传感等领域中的应用。

唐教授作为项目负责人承担了总资金约4000万港币和8000万人民币的科研项目80余项。作为项目参与者共同承担资金总额约1000万的科研项目60余项。作为首席科学家主持国家重点基础研究计划(973计划)1项。在学术会议上作了250多场邀请报告,拥有10多项美国授权专利。2014年获伊朗国家科技部科学技术研究组织颁发的Khwarizmi国际奖,2015年获广州市荣誉市民,并被评为2015 年材料和化学科学双领域“高被引科学家”。2016年2月4日,唐本忠教授应邀接受了美国的CNBC电视台关于“Year of Cancer”的主题实况专访;2016年2月16日,美国《纽约时报》也对唐本忠教授进行了专访。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件3:

唐本忠院士研究主要成果简介

 

一、OLED+材料方面主要成果

唐教授课题组一直致力于探索聚集诱导发光(AIE)型荧光分子的发光机制,建立了完善的分子设计理论体系,并且在有机光电功能器件领域取得了重要的研究成果。该课题组研究成果显示,成功应用在OLED器件中的AIE材料主要有三类:(1)基于噻咯的AIE材料; (2)基于四苯基乙烯的AIE分子; (3)多功能AIE材料。AIE材料在OLED方面取得的主要研究成果有:(1)成功改造了应用在OLED中的第壹代RGB(红绿蓝)传统荧光发光材料;(2)成功改造了应用在OLED中的第二代磷光发光材料;(3)成功改造了应用在OLED中的第三代热致延迟荧光(TADF)发光材料。经过AIE材料的修饰改造,制备了结构简单,非掺杂,亮度好,启动电压低,稳定性好,光色纯,高外量子产率和低效率滚降的OLED器件。

成功应用在OLED器件中的AIE材料主要有三类:

(1) 基于噻咯的AIE材料

噻咯具有良好的电子亲和性和快速的电子迁移率。因此,噻咯衍生物在光电器件中常被用于发光材料或电子传输材料。此外,噻咯衍生物还具有很好的热稳定性和结构稳定性。可以通过AIE材料分子中基团的连接方式或者主要基团之间桥连方式的微调来实现对OLED器件的性能调节。在光电器件中,平面荧光基团是有利于载流子传输的,但也容易导致聚集诱导淬灭(ACQ)问题。通过将壹些具有代表性的平面荧光基因,如蒽和芘,引入到噻咯环中可以衍生出壹系列新的噻咯分子。这些噻咯衍生物具有AIE特性,并且由它们制备成的OLED器件性能表现良好,发光光色覆盖黄光到橙光范围。

唐教授课题组合成了壹系列具有芴基的噻咯分子。由这类化合物制备的器件的电致发光性能优良,未经优化的器件就已表现出很高的性能,其中器件结构为如下表所示的器件的Von为3.3 V,发射波长为540 nm,为很强的黄光发射,其外量子效率已经达到荧光OLED器件的理论极限。这壹突破也充分展现出AIE材料在OLED器件领域的重大潜在应用价值。

(2) 基于四苯基乙烯的AIE 分子

为实现全彩色平板显示和固态白光照明,发展稳定、高效的红、绿、蓝色有机电致发光材料及器件是很重要的。蓝色电致发光材料由于带隙较宽,故其器件的性能壹般会低于

红光和绿光器件。壹直以来,广大科研工作者研究高效的蓝色有机电致荧光材料及器件,因为获得稳定、高效的蓝光或者深蓝光有机电致发光材料和器件具有很大的挑战性。传统的荧光材料往往面临ACQ 问题,因此,蓝光AIE 分子为构建高效的蓝光OLED 器件提供了新的选择。基于四苯基乙烯衍生物制备的OLED器件,发光效率高,光色覆盖了整个可

见光区。用四苯基乙烯作为发光材料制备的OLED 器件,发射445 nm 的深蓝光。

在OLED领域,开发高效的红色电致发光材料及器件对于全彩色显示和照明也非常重要。但是,许多传统的红光生色团是含有大平面结构的稠环芳烃,所以材料在实际应用时

很难避免ACQ 问题,其固态发光效率往往不尽人意,而AIE 现象的发现无疑为解决这壹问题带来了福音。

唐教授课题组合成了具有高量子产率的深蓝光AIE 分子中,由该化合物制备的OLED器件表现了很好的电致发光性能(如下表所示),该器件发射高亮度的深蓝光。此外,该课题组还合成了壹类含有四苯基乙烯的高固态荧光量子产率的红光AIE分子,并得到了波长为604 nm 的非掺杂红色电致发光器件(如下表所示)。该器件的性能佳,此外,由于这类分子又具有良好的空穴传输性能,所以,当这类分子同时被用作发光层和空穴传输层而将器件结构简化之后,器件的性能依然保持良好。

 

 

(3) 多功能AIE材料

AIE材料除了具有高效的固态发光效率之外,还可以通过引入空穴或者电子传输基团而具备优异载流子传输能力。这些具有多功能的材料(p-型或n-型AIE发光材料)可同时作为电致发光器件的发光层和空穴(或电子)传输层,这对于简化器件结构、缩短制造工艺和降低生产成本具有积极意义。众所周知,NPB是壹种在光电器件领域已经商用化的空穴传输材料。唐教授课题组将四苯基乙烯引入到NPB中,得到了具有高薄膜发光效率(98%)和良好空穴传输性能的AIE分子。将这类分子只作为发光层制备的非掺杂OLED器件,器件性能优良,而去掉NPB的双层器件性能甚至更为优越(如下表所示)。

与p-型电致发光材料相比,具有优良电子传输性能、高效固态发光的n-型材料还明显缺乏。若将噻咯衍生物进行适当修饰是有望获得高效的n-型电致发光材料的。唐教授课题组利用这壹设计思路,取得了成功的材料。例如,在噻咯环上用吸电子的二米基硼进行修饰。从而提高化合物的电子迁移率,这就预示着它们适合作电子传输材料。

 

AIE材料在OLED方面取得的主要研究成果有:

(1) 成功改造了应用在OLED中的第壹代RGB(红绿蓝)荧光发光材料

应用市场:非掺杂蓝光器件

应用市场:非掺杂绿光器件

应用市场:非掺杂红光器件

(2)成功改造了应用在OLED中的第二代磷光发光材料

将AIE分子作为主体材料,得到了低效率滚降的磷光OLED器件。

应用市场:低效率滚降的磷光OLED器件

(3)成功改造了应用在OLED中的第三代热致延迟荧光发光材料

  应用市场:高外量子产率和低效率滚降的OLED器件

 

二、化学传感器和作为先进材料的主要成果

AIE 材料在化学传感器和作为先进材料方面取得的主要成果有:(1)汞,铬,锌等离子检测(2)压制变色(发光)材料(3)指纹粉(4)具有发射偏振光的材料(5)玻璃化温度快速测定技术

(1) 离子检测

AIE材料在进行离子检测的时候是在溶液态,同时能有“点亮”效应的探针。已经开发出来的探针能检测到ppb级。主要在:汞,铬,锌等离子。应用市场:环境监测,水质量检测等。

(2) 压致变色材料

AIE压致变色材料是利用其物理构型的转变达到相关颜色转换。其能在黄色与红色之间任意转化。在紫外灯照射下,通过施加外力与涂有AIE材料的表面,可以由黄色变成红色(同时也有蓝色变成绿色)的材料。

应用市场:荧光防伪技术

(3)指纹粉

AIE指纹粉有着优秀的发光特性,因此当其分散在一些介质上后,可以轻易的与手指分泌的油脂相亲和,达到吸附的目的。从而显示指纹。

应用市场:刑警侦查。

(4) 偏振光材料

AIE偏振光材料不仅可以自身发出强烈的荧光,同时该荧光可以具有偏振特性。应用市场:滤光片,3D显示等

(5) 玻璃化温度快速检测技术

该技术利用了AIE材料的特性,可以极大的加快对聚合物玻璃化温度的检测,同时可将检测成本极大的降低。

应用市场:聚合物研发市场

 

三、生物方面主要成果

AIE 材料在生物方面取得的主要成果有: (1)细菌检测和抗生素筛选,(2)生物硫醇检测,(3)线粒体成像,(4)溶酶体成像,(5)细胞成像,(6)诊断与治疗 (7)葡萄糖检测

(1)细菌检测和抗生素筛选,内毒素检测(荧光鲎试剂)

细菌和人类的生活息息相关,包括食物、水、医疗、环境等。大部分细菌对人类无害,然而有一小部分对人类却是致命的。抗生素是人类对抗细菌的有力武器,然而这支武器也渐渐由于细菌耐药性的增加而失去力量。要解决这个问题,就需要开发快速评估细菌易感性的方法和新的抗生素。而这两个部分都依赖于细菌实验。唐教授发现一种基于新型聚集诱导发光染料的快速评估细菌易感性和高效筛选抗生素的方法。该 AIE 染料可以同时染带正电或者负点的细菌,而且不需要繁复的清洗,因而可以避免在清洗过程中的细菌流失,增加细菌鉴别时的准确性。该 AIE 剂还可以高效筛选抗生素。相比于传统方法,该 AIE 剂可以在5小时内显示高度可信的结果。这种新方法为新抗生素的开发做出了贡献,为个人化诊断奠定了基础。

唐教授还研发了一种可以给细菌染色兼具杀菌功能的 AIE 染料。其易溶于水中,水溶液有微弱发光。当有细菌存在时,该 AIE 染料会聚集在细菌上,发光强度大大增强,也因此在成像过程中不需要水洗。同时该试剂可以用作杀菌剂,因为该试剂含有的两个长烷基链和两个带正电的氨基使其可以插入细菌的膜内,增加膜渗透性和毒性。由于光敏剂在光照下会产生大量活性氧,使杀菌效果显著增强。

内毒素的检测应为使用鲎这种物种的血液,所以其血液非常昂贵,同时检测手段繁琐且有局限性。内毒素现在并没有相关的荧光快速检测技术,而AIE材料可以快速的将内毒素的浓度指标出来,同时还可以大大降低使用成本。

应用市场:食品安全,粮食储存,免疫检疫,快速检测,等

(2)生物硫醇检测

近年来科学家们对检测高半胱氨酸(Hcy)的荧光探针越来越感兴趣,因为 Hcy 在血液中的反常水平往往是心血管疾病和神经组织退化疾病的风险提示因子。唐教授开发了一种有聚集诱导发光特性的物质来检测 Hcy。该试剂在乙腈/磷酸缓冲溶液中发射强黄光。在该试剂溶液中加入 Hcy,其黄色发射变为蓝色。然而,在 Cys 或者 GSH 的存在下,该试剂的黄色发光被淬灭。具有 AIE 特性的该试剂对生物硫醇的不同检测效果是由于加和产物在检测媒介中的不同溶解度造成的。在加成反应和 AIE 性质的协同作用下,该试剂可以从生物硫醇和氨基酸中高效选择性检测 Hcy。

应用市场:对乳制品质量检测(检测是否含有三聚氰胺)

(3)线粒体成像

近年来聚集诱导发光相关的研究非常火热,然而在广谱内简单调节 AIE 发射波长仍然存在困难。唐教授设计和合成了一系列可以简单合成并且发射波长覆盖整个可见光谱的以咪唑作为核的 AIE 试剂。这些新研发的 AIE 试剂表现出优异的生物学性能,可以选择性为线粒体染色成像,并且有良好的抗真菌性。得益于简单的合成条件与可控的发射波长,这些咪唑核 AIE 试剂不仅扩大了 AIE家族的多样性,更增加了它们在生物应用方面的价值。

在光照下可以将弱发光或不发光状态转化到荧光状态的光活化荧光剂可以以荧光开/关的方式工作,是生物医药和生物研究的一个重要工具。唐教授开发了一种基于 AIE 机理的新型线粒体特异性识别活细胞染色光敏荧光剂。相比于商业化的荧光剂,该新型荧光剂表现出高细胞渗透性、无细胞毒性、高信噪比、快速高效的光活化、对线粒体的高效特异识别。这些优点使该荧光剂有很大潜力成为线粒体特异性染色剂。

唐教授还开发了一种异硫氰酸盐功能化的四苯基乙烯作为特异性识别线粒体的生物荧光探针。该探针具有优异的光稳定性和线粒体特异性识别率。探针与线粒体通过共价键结合,使之可以抵抗微观环境变化,从而可以实时监测线粒体自噬。

应用市场:实验室阶段所有癌症相关研究

(4)溶酶体成像

为了实现溶酶体成像和细胞自吞噬可视化,唐教授研发一种含有吗啉的 AIE试剂,AIE-LysoY。由于引入了吗啉功能团,AIE-LysoY 对溶酶体有很高的亲和系数,可以在细胞溶酶体中富集。为了获得更高的成像对比度,激发态分子内质子转移(ESIPT)特性被赋予该染色剂 AIE-LysoY。此外,AIE-LysoY 还有良好的生物兼容性,较大的斯托克位移,优异的信噪比,出色的光稳定性。该溶酶体染色剂将为与溶酶体相关的细胞内活动提供更多的信息。

应用市场:同(4)

(5)细胞成像

由于较高的亮度,优异的生物兼容性,出色的光稳定性和容易进行表面修饰的特性,荧光有机点作为生物成像剂受到越来越多的关注。具有较大双光子吸收交叉区域的有机点对双光子显微镜的发展尤为重要。唐教授通过将 AIE 染料包裹在 PEG 中制作出两种具有良好生物兼容性和光稳定性的有机点。它们的最大吸收波长分别为 425 和 483 纳米,发射波长为 560 纳米和 645 纳米的红光,荧光量子产量分别为 64% 和 22%。cRGD 修饰的有机点可以选择性地标记整联蛋白 αvβ3 过度表达的乳腺癌细胞。该有机点还可以用来实时观测小鼠耳部的毛细血管,为整个血管网络提供时间和空间上的信息。我们的结果表明荧光有机点有望应用于活细胞和组织成像。

应用市场:同(4)

(6)诊断与治疗

唐教授研发出一种可以靶向杀灭癌细胞同时提供可追踪治效的新型探针,该探针有两个关键部分:1) 基于 AIE 现象的发射红光的光敏剂 PS,2)可以被活化的细胞凋亡传感器。针对目标癌细胞的凋亡该传感器可以发射绿光,从而可以实时监测PS的活化和治疗效果。该探针在水溶液中无发射,但是可以被过度表达 αvβ3 整联蛋白的癌细胞选择性吸收。在细胞内谷胱甘肽的作用,该探针被切断,细胞凋亡传感器被释放出来。同时有红光发射出来,表明光敏剂 PS 已经被活化。光照后,光敏剂 PS 可以产生致使细胞凋亡的活性氧,同时活化半胱天冬酶-3/-7。在该活化的酶的作用下,细胞凋亡传感器发出强绿色荧光,表明目标癌细胞的凋亡。该探针在单一波长的激发下可以同时发射红色和绿色荧光,使生物治疗与疗效追踪变得更为方便。

(7)葡萄糖检测

我们还开发出来了在溶液中实现葡萄糖含量快速检测的技术。样品可在365nm的位置受到激发,然后在540nm区域接受到荧光信号。本探针对葡萄糖有很好的灵敏度和选择性。其抗干扰能力更强。

应用市场:糖尿病日常检测,健康检测等。

此外,唐教授还开发一种响应细胞外肿瘤酸性的载有AIE剂的纳米粒子探针。该纳米粒子探针在生理条件下带有负电荷,几乎不发光。但是在酸性条件下,该纳米粒子表面的电荷转变为正电,使得其可以进入癌细胞内部并且触发强光。体内和体外实验都表明该纳米粒子可以强力染亮癌细胞,说明其可以被用pH响应的癌细胞靶向染色剂和体内肿瘤成影剂。细胞毒性实验表明该AIE荧光纳米粒子对正常细胞机会没有毒性,但是对癌细胞却有极高的细胞毒性。

唐教授还设计合成了一种类似于抗雌激素他莫昔芬的药物,用于细胞成像和抗肿瘤治疗。由于它特殊的荧光特性, 药物可以精确地用于在生物体中的观察。此外,优良的耐旋光性和长期跟踪性使得其工作机理被成功追踪到。类似于他莫昔芬的化学结构,TPE-TMX也同样具有有效治疗特定乳腺癌(MCF-7细胞)的能力。因为合成简单,优越的光稳定性和长期追踪,该试剂已经成功应用于体外的定位,药物释放和癌症治疗功效的追踪。不同于他莫昔芬形成受体复合体进入细胞核,TPE-TMX累积与溶酶体,经过自噬并最终导致细胞死亡。此结果表明该试剂可以充当自噬诱导体,打开药物开发和药效追踪的新途径。

应用市场:同(4)

 

 

 

 

 

 

 

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