蒋妍彦
多功能碳点纳米酶的精准设计及应用
报告人:蒋妍彦
所在单位:山东大学
报告人简介:蒋妍彦，山东大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，山东省泰山学者青年专家，山东大学齐鲁青年学者。担任山东省分析测试协会电子显微分会副秘书长、山东省微量元素科学研究会心脑血管慢病防治专委会副主任委员、国家药监局器审中心外聘专家、《BMEMat》执行副主编、《European Cells and Materials》学术编辑、《ChemPhysMater》编委、《Materials Horizons》通讯委员会委员、《SmartMat》青年编委、《物理化学学报》青年编委等学术兼职。围绕纳米酶定制化设计及其生物医学应用的关键科学问题开展研究工作。近年来，以通讯/第一作者身份在Nature Communications、 Angew. Chem. Int. Ed.、Advanced Materials、ACS Nano、Biomaterials等杂志发表论文140余篇，其中包括中科院一区文章40余篇、封面(底)文章12篇、入选RSC新锐科学家期刊文章2篇。以第一发明人授权国际专利2项，国家发明专利21项，其中实现成果转化2项。主持国家自然科学基金面上和青年项目、国家级基础研究项目、山东省自然科学基金等研究课题10余项。入选山东省泰山学者青年专家、山东大学齐鲁青年学者、日本学术振兴会 JSPS 学者，荣获山东省科技进步奖一等奖(第6位)、山东省材料学会科技成果奖一等奖(第2位)、山东省自然科学奖二等奖(第5位)、澳大利亚皇家化学学会O'Donnell青年科学家奖、Wiley出版社突出贡献作者奖、物理化学学报青年编委突出贡献奖等荣誉。
报告摘要:纳米酶因兼具纳米材料稳定性与酶催化活性，在疾病诊疗、生物传感及抗氧化治疗等领域展现出广阔应用前景。其中，碳点（Carbon Dots, CDs）由于尺寸小、荧光性能优异、生物相容性好及易于功能化等优势，成为构筑多功能纳米酶的重要平台。围绕碳点纳米酶的精准构筑与功能调控，本研究发展了多种可控制备策略，实现了碳点纳米酶结构与性能的协同优化。首先，以中草药为碳源构建具有天然生物活性的碳点纳米酶，获得优异的抗氧化与自由基清除能力，并在香烟烟气净化、糖尿病白内障及肠炎治疗等方面展现出良好的生物医学应用潜力。进一步通过杂原子与金属原子掺杂策略，构建具有特定配位结构的金属单原子碳点纳米酶，并提出“碳前体预配位”设计方法，实现了Cu–N₄、Mn–N₄等活性位点的精准调控，显著提升材料的类酶催化与抗氧化性能。同时提出“低温水热合成”策略，实现贵金属原子在碳点中的稳定掺杂，获得具有肿瘤靶向能力的Pt-FACDs纳米平台。相关研究从结构设计、催化机制到生物应用系统阐明了碳点纳米酶的构效关系，为多功能纳米酶的理性设计及其在生物医学领域的应用提供了新的思路。
