袁荃

女， 湖南大學化學化工學院， 教授/研究員/教授級高工或同等級別

學習/工作經(jīng)歷

2000.09-2004.07，武漢大學，化學系，本科學生
2004.09-2009.07，北京大學，無機化學系，博士研究生
2009.09-2011.05，佛羅里達大學，化學系，博士后
2011.05-2011.12，湖南大學，化學化工學院，研究助理
2011.12-2017.02，武漢大學，化學與分子科學學院，教授
2017.02-至今，湖南大學，化學化工學院，教授

研究領(lǐng)域和興趣

功能納米材料、復雜樣品分析、DNA納米復合材料

主要業(yè)績

申請人長期從事復雜樣品分析研究，在提高復雜樣品中目標分子檢測的選擇性和靈敏度方面開展了系統(tǒng)深入的研究工作。針對復雜樣品分析面臨的背景干擾問題，發(fā)展了抑制復雜樣品背景熒光干擾的高信背比分析方法，實現(xiàn)了體液、組織等多種復雜樣品中目標分子的高靈敏檢測；發(fā)展了抑制復雜樣品非特異性吸附干擾的高信背比分析方法，獲得了基于DNA多次識別策略、DNA人工堿基設(shè)計的高特異性識別分子；建立了復雜樣品中目標分子快速高通量選擇性分離富集方法，實現(xiàn)了從離子、小分子到活細胞的高效分離富集。申請人已發(fā)表SCI論文92篇，以通訊作者身份在Science、Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、ACS Nano 等期刊發(fā)表多篇學術(shù)論文，參與主編Springer出版社專著《Biosensors Based on Sandwich Assays》 1 部。研究成果多次被Science、Nat. Nanotechnol., Chem. Rev.、美國化學會周刊C&EN、美國國家法醫(yī)科學技術(shù)中心（National Forensic Science Technology Center）等期刊或網(wǎng)站正面評價和報道。申請人主持項目包括國家杰出青年科學基金項目，國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目，國家重點研發(fā)計劃納米科技重點專項青年項目，第二批中組部“萬人計劃”青年拔尖人才支持計劃，全國優(yōu)秀博士學位論文作者專項資助等。
申請人發(fā)展了抑制復雜樣品背景熒光干擾的高信背比分析方法，實現(xiàn)了多種復雜樣品中目標分子的高靈敏檢測。針對體液和組織樣品檢測中的背景熒光干擾問題，申請人設(shè)計了基于長余輝發(fā)光的壽命差異分析方法，在背景熒光衰減完全后檢測長余輝發(fā)光信號，有效抑制了背景熒光干擾。基于所發(fā)展的壽命差異分析方法抑制了指紋成像、血清分析和活體成像中的背景熒光干擾，有效提高了檢測和成像的靈敏度。申請人將稀土上轉(zhuǎn)換材料與分子識別原理相結(jié)合，發(fā)展了基于近紅外激發(fā)的高信背比分析方法，有效抑制了背景熒光干擾，實現(xiàn)了指紋等復雜樣品的直接分析。這種基于近紅外激發(fā)的分析方法有效抑制了背景熒光干擾，顯著提高了成像靈敏度和分辨率。
申請人發(fā)展了抑制復雜樣品非特異性吸附干擾的高信背比分析方法，獲得了基于DNA多次識別策略、DNA人工堿基設(shè)計的高特異性識別分子。針對復雜樣品的非特異性吸附干擾問題，申請人發(fā)展了基于多次識別策略的檢測方法，有效抑制了非特異性吸附干擾。申請人設(shè)計了“協(xié)同型”雙核酸適體分子，兩種核酸適體分子同時識別同一個目標分子后產(chǎn)生可檢測的信號，有效抑制了復雜樣品的非特異性吸附干擾。針對DNA分子特異性不足的問題，申請人通過引入人工堿基來提高DNA分子的識別特異性。多次識別策略并不適用于所有的檢測體系，為了滿足不同檢測體系的需求，申請人在核酸序列中加入具有特定基團的人工堿基，為功能核酸的分子識別反應提供額外的親和力和更加豐富的構(gòu)象。申請人發(fā)展了基于人工堿基的核酸適體篩選新方法，得到了對細胞膜上的整合素α3蛋白具有高特異性的核酸適體?；谠贒NA識別分子設(shè)計方面的研究經(jīng)驗，申請人應邀撰寫了DNA功能納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應用的綜述。
申請人建立了復雜樣品中痕量目標分子的高效富集方法，實現(xiàn)了從小分子到活細胞的高效分離富集。申請人基于尺寸選擇性效應設(shè)計了用于復雜樣品中離子和小分子等多種目標物分離富集的檢測方法。制備了大面積的碳納米管網(wǎng)絡(luò)支撐的單層納米孔石墨烯作為分離膜，與傳統(tǒng)的厚質(zhì)分離膜相比，該二維單層分離膜具有很高的待測物滲透率，對溶液中帶不同電荷的離子如Na+、K+、Cl-、SO42-等的選擇性分離效率均在85%以上，對不同尺寸帶不同電荷的有機分子如亞甲基藍、羅丹明B、異硫氰酸熒光素等的分離效率超過95%。進一步將分子識別和超順磁性效應相結(jié)合，實現(xiàn)了復雜樣品中痕量目標分子的富集濃縮，有效提高了檢測靈敏度?；谠诤哿磕繕朔肿拥母咝Х蛛x富集方法開發(fā)以及在復雜樣品分析方面的研究經(jīng)驗，申請人應邀在Chemical Society Reviews上撰寫綜述論述了介孔材料結(jié)構(gòu)性質(zhì)與分析檢測方法性能之間的構(gòu)效關(guān)系。
申請人的研究工作對促進復雜生物樣品分析學科的發(fā)展具有重要意義。申請人開發(fā)了一系列簡單、通用的無背景指紋檢測方法，比傳統(tǒng)基于黑色粉末的指紋檢測方法具有更高的靈敏度和分辨率。這方面的工作得到了美國化學會周刊C&EN、Nature Nanotechnology、Chemical Reviews、美國國家法醫(yī)科學技術(shù)中心等學術(shù)期刊和研究機構(gòu)的專題報道和亮點評述，認為申請人開發(fā)的方法有望用于犯罪現(xiàn)場的指紋檢測。申請人開發(fā)了具有良好選擇性和分離效率的單層石墨烯多孔分離膜，該單層石墨烯多孔分離膜的尺寸達到了厘米級，比當前的單層石墨烯多孔分離膜的尺寸大3個數(shù)量級，可以直接用在商用的分離裝置上，對水中鹽離子和有機分子的分離效率高達97%。Science、Nano Today、世界科技研究新聞資訊網(wǎng)PHYS.ORG等學術(shù)期刊和網(wǎng)站對被申請人開發(fā)的單層石墨烯多孔分離膜進行了專題報道，認為申請人的工作使單層石墨烯向?qū)嵱眯瓦^濾膜的目標邁進了一步。
申請人積極參加國內(nèi)外學術(shù)活動，并積極在學術(shù)委員會和國內(nèi)外學術(shù)期刊任職，擔任第六屆稀土發(fā)光專業(yè)委員會、中國化學會第三十屆理事會無機化學學科委員會委員、中國抗癌協(xié)會納米腫瘤學專業(yè)委員會青年委員會委員、《Crystal Growth & Design》顧問編委、《Chinese Chemical Letters》青年編委、《高等學?；瘜W學報》編委。

代表成果

1. 論文：
(1) Yanbing Yang, Xiangdong Yang, Ling Liang, Yuyan Gao, Huanyu Cheng, Xinming Li, Mingchu Zou, Renzhi Ma, Quan Yuan*, Xiangfeng Duan*, Large-area graphene-nanomesh/carbon-nanotube hybrid membranes for ionic and molecular nanofiltration, Science, 364(6445)(2019),10.1126/science.aau5321.
(2) Yingqian Wang, Xiaoxia Hu, Lingling Zhang, Chunli Zhu, Jie Wang, Yingxue Li, Yulan Wang, Can Wang, Yufeng Zhang*, Quan Yuan*, Bioinspired extracellular vesicles embedded with black phosphorus for molecular recognition-guided biomineralization, Nature Communications, 10(2829)(2019), 10.1038/s41467-019-10761-5.
(3) Jie Tan, Mengmeng Zhao, Jie Wang, Zhihao Li, Ling Liang, Liqin Zhang, Quan Yuan*, Weihong Tan*, Regulation of Protein Activity and Cellular Functions Mediated by Molecularly Evolved Nucleic Acids, Angewandte Chemie International Edition, 58(6)(2019), 10.1002/anie.201809010.
(4) Xiangdong Yang, Yanbing Yang, Linna Fu, Mingchu Zou, Zhihao Li, Anyuan Cao, Quan Yuan*, An Ultrathin Flexible 2D Membrane Based on Single‐Walled Nanotube–MoS2 Hybrid Film for High‐Performance Solar Steam Generation, Advanced Functional Materials, 28(3)(2018), 10.1002/adfm.201704505.
(5) Yanbing Yang, Xiangdong Yang, Linna Fu, Mingchu Zou, Anyuan Cao, Yaping Du, Quan Yuan*, Chun-Hua Yan, Two-Dimensional Flexible Bilayer Janus Membrane for Advanced Photothermal Water Desalination, ACS Energy Letters, 3(5)(2018), 10.1021/acsenergylett.8b00433.
(6) Xiaoxia Hu, Yulan Wang, Yaning Tan, Jie Wang, Haoyang Liu, Yingqian Wang, Shuang Yang, Miusi Shi, Shiyong Zhao, Yufeng Zhang*, Quan Yuan*, A Difunctional Regeneration Scaffold for Knee Repair based on Aptamer‐Directed Cell Recruitment, Advanced Materials, 28(15)(2017), 10.1002/adma.201605235.
(7) Jie Wang, Qinqin Ma, Wei Zheng, Haoyang Liu, Changqing Yin,Fubing Wang, Xueyuan Chen, Quan Yuan*, Weihong Tan, One-Dimensional Luminous Nanorods Featuring Tunable Persistent Luminescence for Autofluorescence-Free Biosensing, ACS Nano, 11(8)(2017), 10.1021/acsnano.7b03128.
(8) Yanbing Yang, Wei Yin, Shiting Wu, Xiangdong Yang, Wei Xia, Yue Shen, Yunhui Huang, Anyuan Cao*, Quan Yuan*, Perovskite-Type LaSrMnO Electrocatalyst with Uniform Porous Structure for an Efficient Li–O2 Battery Cathode, ACS Nano, 10(1)(2016), 10.1021/acsnano.5b06592.
(9) Jie Wang, Yurong Wei, Xiaoxia Hu, Yu-Yan Fang, Xinyang Li, Jian Liu, Shengfu Wang, Quan Yuan*, Protein Activity Regulation: Inhibition by Closed-Loop Aptamer-Based Structures and Restoration by Near-IR Stimulation, Journal of American Chemical Society, 137(33)(2015), 10.1021/jacs.5b04894.
(10) Jie Wang, Ting Wei, Xinyang Li, Binhao Zhang, Jiaxi Wang, Chi Huang, Quan Yuan*, Near-Infrared-Light-Mediated Imaging of Latent Fingerprints based on Molecular Recognition, Angewandte Chemie International Edition, 53(6)(2014), 10.1002/anie.201308843.

2. 專利:
(1) 袁荃, 王杰, 馬覃勤; 一種基于長余輝納米材料的指紋檢測探針及其制備方法與在潛指紋檢測中的應用; 2017、CN201710146299.5; 2017、ZL201710146299.5.
(2) 袁荃, 胡曉霞, 魏婷, 王杰; 一種具有多色發(fā)光光譜的復合上轉(zhuǎn)換納米探針及其制備與應用; 2014、CN201410314064.9; 2014、ZL201410314064.9.
(3) 馬丁, 劉祥友, 袁荃, 嚴純?nèi)A; 一種氧化鈰納米顆粒的制備方法以及其抗氧化應用; 2011、CN201110153672.2; 2011、ZL201110153672.2.

3. 著作：
(1) Fan Xia, Xiaojin Zhang, Xiaoding Lou, Quan Yuan, Biosensors Based on Sandwich Assays, Springer Singapore, 2018, Singapore.

4. 研究技術(shù)報告：
無

5. 重要學術(shù)會議邀請報告：
(1) Quan Yuan, Design and Application of Aptamer-based Molecular Recognition System, 2019, 7th International Meeting on Quadruplex Nucleic Acids, Changchun, China.
(2) Quan Yuan, Design of Persistent Luminescence Nanoprobes for Biomedical Applications, 2018, The 9th Asian Biological Inorganic Chemistry (AsBIC), Singapore.
(3) 袁荃，長余輝納米探針的設(shè)計及其生物分析應用，2018，中國化學會第13屆全國分析化學年會，中國·西安。
(4) 袁荃，長余輝納米探針的設(shè)計及其生物醫(yī)學應用，2018，中國化學會第31屆學術(shù)年會，中國·杭州。

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