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南科大李凯团队在近红外二区成像材料设计及其生物医学应用中取得多项研究成果

近日，南方科技大学生物医学工程系副教授李凯课题组与合作课题组在近红外二区成像材料设计及其在生物医学诊断领域中取得多项研究成果进展，相继在Angewandte Chemie International Edition, Biomaterials, Research等领域内知名期刊发表了4篇论文。研究团队通过理论计算验证其设计理念和策略，得到了多种具有近红外二区光学活性的高性能光声及荧光成像材料，并将其成功应用于血管成像、肿瘤检测等研究领域。

酯基修饰的新型半导体聚合物光声成像示踪剂，用于监测肿瘤生长

基于光声成像在深层组织中具有较低的光散射及较高的时空分辨率等优势，其已经发展成为一个热门的研究领域，社会对理想的光声造影剂的需求也日益增大。然而，由于可以指导构建高效光声造影剂的理论体系还未被广泛建立，这在一定程度上限制了光声成像的发展。为了解决这个问题，李凯课题组联合香港城市大学及高雄科技大学的合作者，提出了一种基于BDT-TQ结构的新型半导体聚合物分子设计体系，并将其应用于光声成像。该体系随着烷氧基苯基、烷基噻吩基、酯基等取代基吸电子能力的增强，分子的最低非占有轨道能级逐渐降低，从而实现了吸收波段从近红外一区（NIR-I）至近红外二区（NIR-II）的红移。其中，酯取代的半导体聚合物分子（BDT-TQE）具有较强的扭曲分子内电荷转移（TICT）效应，在激发状态下显示出极具减弱的荧光以及增强的光声信号。通过理论计算深入分析BDT-TQE的简化单元（s-BDT-TQE）后，研究人员发现该分子具有较高的重整能及较低的绝热能，因而在激发态下可以产生更强的光致非辐射跃迁（PNRD）效应。因此，以BDT-TQE为核心的光声造影剂显示出了高效的光热转换效率及优良的光声性能，并成功实现了对4T1皮下肿瘤和HepG2肝原位肿瘤生长的长期监测。该研究团队与合作者提出的通过对聚合物链中TICT效应的调节来增强其非辐射跃迁（PNRD）特性的策略，能够大大提高半导体聚合物造影剂的光热转换和光声性能，可在活体成像中实现较高的信噪比。

图1. 通过分子结构设计，提升半导体聚合物的非辐射跃迁效率，利用近红外二区光声成像实现对肿瘤生长的长效实时监测。

相关研究成果发表在化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition上。南科大生物医学工程系2019级硕士研究生查梦蕾为论文第一作者，李凯为论文通讯作者，南科大为论文第一通讯单位。

自组装包覆策略制备聚集诱导发光纳米探针，应用于多尺度近红外二区血管成像

近年来，具有聚集诱导发光性质的荧光探针（AIEgens）在生物医学领域受到了广泛关注。最常见的水溶性AIEgens制备策略是通过功能性高分子聚合物把疏水的AIE分子包覆成为可以在水中稳定分散的纳米微粒。虽然该方法简单易实施，但其难以达到较好的尺寸与负载率的均一性。因此，开发可实现尺寸均一且负载率稳定的AIEgens的制备策略仍然是一个挑战。基于此，李凯课题组开发了一种由疏水性供体-受体-供体（D-A-D）核心和亲水性聚乙二醇（PEG）链构成的两亲性AIEgens（TTB-PEG1000），并与中国科学院深圳先进技术研究院合作团队实现了其在大动物模型中的成像应用。通过自组装的策略可得到在水中稳定分散的纳米探针（粒径为35 nm），该探针不仅具备超过1000 nm的最大发射峰和超过10%的荧光量子产率（QYs）的高效光学性能，而且还具备粒径尺寸均一且稳定的物理性能。研究团队利用此纳米探针，在小鼠和新西兰兔模型上实现了多尺度近红外二区荧光成像。成像结果显示，可实现在体分辨率达到~38 μm, 穿透深度为~1 cm。因此，研究团队所设计的高效自组装方策略可有效构建高性能AIE纳米荧光探针，对近红外二区自组装AIEgens的设计开发及其在血管成像中的应用具有指导意义。

图2. 自组装策略制备聚集诱导发光纳米探针，实现多尺度近红外二区血管成像。

相关研究成果发表在生物材料领域顶级学术期刊Biomaterials上。2018级南科大-哈尔滨工业大学联培博士研究生李迓曦为论文第一作者，李凯为论文通讯作者，南科大为论文第一通讯单位。

近红外二区聚集诱导发光探针在灵长类动物中的应用研究

在生物医学荧光成像中，AIEgens扮演着越来越重要的角色。然而，目前还缺乏深入的毒理研究以及在灵长类动物模型中深层成像评估。针对这一问题，南科大李凯课题组联合香港科技大学与中科院深圳先进技术研究院合作团队，共同研究了AIE点在高静脉注射剂量（已用于临床的吲哚菁绿，ICG，静脉注射剂量的30倍以上）的情况下，灵长类动物的血液和组织学分析报告。结果显示，AIE点在灵长类动物体内代谢35天后各项指标均在正常范围，证明了该AIE点无生物毒性。利用AIE点的生物安全性及高亮的光学性能，合作团队成功实现了在灵长类动物体内深度达1.5cm的血管成像，突破了当前近红外二区荧光成像在毫米级别的限制。因此，基于AIE点的无毒特性以及深层高分辨荧光成像性能，可进一步促进AIE点在临床前应用及转化研究。

图3. 近红外二区聚集诱导发光探针实现了在灵长类动物体内深度达1.5cm的高信噪比血管成像。

相关研究成果发表在Research上，该期刊是中国科协与美国科学促进会于2018年共同创办的国际化、高水平、综合性、大型英文科技期刊,与Science在同一个网络出版平台和数据库运营，是Science自1880年创刊以来第一本合作期刊。李迓曦为论文第二作者，李凯为论文共同通讯作者，南科大为论文通讯单位。

用新型微流控合成策略制备小于10 nm聚集诱导发光量子点，实现减少肝脏截留及增强肿瘤靶向性

通过和磷脂杂化得到的AIE点（AIE dots）已经被广泛应用于生物医学成像领域。然而，传统方法制备的AIE点的粒径通常大于25 nm，该类大粒径的AIE点由于肝脏、脾脏等器官的截留，往往难以得到理想的成像效果。为解决这一难题，我校生物医学工程系微流控-纳米生物医学实验室与李凯课题组合作，通过微流控技术成功将AIE点的尺寸调控至10 nm以下。该项研究利用一种具备双螺旋混合管道的微流控芯片（管道宽300微米，高60微米）制备AIE纳米微粒，该芯片可将管道内流速增至240 mL/h，大大缩短了混合时间，并显著降低了纳米颗粒粒径（小于10 nm）。研究团队利用此新型微流控合成策略成功制备了4种不同分子结构的AIE量子点，说明该策略对不同种类AIE分子具有普适性。生物成像结果显示，相较于>25 nm的AIE点，尺寸更小的AIE量子点可在6小时内将细胞摄取量增加10倍左右；AIE量子点可增强85%左右的肿瘤靶向性，减少35%左右的肝脏截留和55%左右的脾脏截留。这种生物性质上的量子效应说明AIE量子点可能比传统AIE点（>25 nm）更适合于细胞标记和肿瘤诊疗方面的应用。

图4. 新型微流控合成策略制备小于10 nm聚集诱导发光量子点，在荷瘤小鼠体内实现减少肝脏截留及增强肿瘤靶向性。

相关研究成果发表在化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition上。查梦蕾为论文共同第一作者，其他作者包括生物医学工程系博士后康天怿、杨光、唐浩及李迓曦等，李凯为共同通讯作者，南科大为论文通讯单位。

2020年生物医学工程系迎新晚会顺利举办

为了促进新生们之间相互了解，帮助新生们尽快融入生医工系的和谐氛围，生物医学工程系于2020年9月27日晚，在学生宿舍11栋101活动室举办了生物医学工程系2020年迎新晚会。我系多位老师亲临现场，与同学们展开互动交流。

晚会现场

一开场，系主任蒋兴宇讲席教授就代表了全系为在场师生远程致辞，向同学们全面地介绍了生物医学工程专业的特点，指出了大家日后的努力方向，为同学们之后的学习之路提供了许多建议。随后，副系主任吴长锋教授向新加入生医工系的本科生、研究生致以了衷心的祝贺和热烈的欢迎。

吴长锋教授致词

随着主持人莫轩丞、吴雨桐宣布晚会正式开幕，场内气氛立刻被点燃。首个节目是王圻和袁恒宸带来的甜蜜歌曲《被风吹过的夏天》，两位同学嗓音相和，配合默契，让全场如沐夏日清风般清爽。

王圻同学演唱

袁恒宸同学演唱

主持人莫轩丞、吴雨桐

紧接着是张慕禹同学的街舞表演《莲》，整支舞蹈不仅有强烈的节拍和舞动，更多了一些中国风的韵律和节奏，打破了大家对街舞的刻板印象。

张慕禹同学表演

随后，尹沫文带来了一首《破晓将至》，穿透性极强的嗓音将对梦想和未来的希冀揉碎在旋律里，同时也赢得了全场的喝彩。

尹沫文同学演唱

下一个节目则是全场唯一的非新生节目《光&忽然之间》，由徐佳仪和陈柠柠共同演绎的吉他&尤克里里弹唱，传达了老生们对新同学们的欢迎与热情。

徐佳仪同学和陈柠柠同学演唱

如果说甄一淳演唱的《好久不见》醇绵悠长，如一杯浓郁的咖啡；那郑芙嘉演唱的《LIABILITY》就更加地利落清爽，似一碗清甜的龙井。

甄一淳同学演唱

郑芙嘉同学演唱

蔡浩添神奇的魔术令人眼前一亮，林沛阳演唱的《钟意你》也意味深长。

蔡浩添同学表演

林沛阳同学表演

最后，随着神秘环节——为莫轩丞和林沛阳同学过生日的环节到来，全场齐唱生日歌将晚会推向了最高潮。

为莫轩丞、林沛阳同学庆生

晚会中还穿插着《听歌识曲》、《你画我猜》、《JUST DANCE》等游戏活动，带动了全场气氛，我系何俊龙、陈放怡、唐斌、刘泉影等多位老师上台参与，与同学们一起共享了游戏的快乐时光。

游戏环节

最后，副系主任吴长锋教授为2019级生物医学工程系本科生班委颁发了聘书，晚会在欢乐和谐的氛围中圆满落幕。对于2019级新生物医学工程系er而言，新的征途从今天刚刚开始，祝愿所有的生医工学子都能在追梦之路上坚定向前，谱写更美好的篇章。

文字：黄裕清、肖然

图片：郑芙嘉、张菁、肖然

南方科技大学生物医学工程系2021年硕士研究生招生简章

南方科技大学

南方科技大学（以下简称“南科大”）是国家高等教育综合改革试验校，学校被赋予探索具有中国特色的现代大学制度、探索创新人才培养模式的重大使命。南科大致力于建设成为聚集和培养拔尖创新人才的学府，以及创造国际一流学术成果、推动科技应用、支撑深圳可持续发展的平台。南方科技大学将发扬“敢闯敢试、求真务实、改革创新、追求卓越”的创校精神，突出“创知、创新、创业”（Research, Innovation and Entrepreneurship）的办学特色，大力培养创新人才，早日实现建成国际化高水平研究型大学、建成中国重大科学技术研究与拔尖创新人才培养重要基地的办学目标。

2021年，南方科技大学预计采用推荐免试和普通招考两种选拔方式招收全日制攻读硕士学位研究生900人左右，其中推免生招收人数不超过招生计划总数的50%（最终招生总人数以教育部正式下达的招生计划为准、拟招收推免生人数以最后推免生系统确认的录取人数为准）。

生物医学工程系
生物医学工程系（以下简称“生医工系”）成立于2016年6月，美国哥伦比亚大学郭向东教授为创系系主任，受聘为高级顾问。现任系主任蒋兴宇讲席教授（哈佛博士、国家杰出青年）。

生医工系核心教师共计13名，3名讲席教授，1名教授。其中多位导师获得“国家杰出青年基金”、“国家自然科学优秀青年基金”、以及“国家特聘青年专家”等项目和奖励。研究方向包括力学应用医学、可穿戴设备及无线健康监控、原位再生工程、多尺度和多模式生物医学影像、大数据和健康信息学的计算医学、生物医学微机电系统与纳米医学。

目前，哥伦比亚大学生物医学工程系全力支持南方科技大学建设生物医学工程系，生医工系借鉴了哥伦比亚大学生物医学工程系的培养课程，并建立了加强版的哥伦比亚大学生物医学工程的培养思路，并与哥伦比亚大学联合培养本、硕、博学生。生医工系毕业升学就业率为100%，超过2/3的毕业生赴美国卡耐基·梅隆大学、美国康涅狄格大学、巴黎综合理工学院等世界一流大学深造。生医工系确立了Adventurous（勇于冒险）、Arduous（甘于艰苦）、Amiable（乐于和谐）的“AAA”建系文化。生医工系正处在快速发展的黄金时期，将为每位教授提供充足的实验室和办公空间。生医工系诚邀海内外优秀人才加入，共创一个多学科交叉创新的研究平台，依托南方科技大学一流的科研、教学条件，力争十年内将生医工系建设成为国际知名的生物医学工程研究基地。

详情请查阅生物医学工程系官方网站：http://bme.sustech.edu.cn/

一、报考条件
（一）报名申请我系推荐免试攻读硕士研究生的人员，须符合“南方科技大学接收2021级推荐免试研究生（含直博生）报名通知”相关规定执行。

（二）报名参加全国硕士研究生招生考试的人员，须符合下列条件：

1. 中华人民共和国公民。

2. 拥护中国共产党的领导，品德良好，遵纪守法。

3. 身体健康状况符合国家和我校规定的体检要求。

4. 考生的学历必须符合下列条件之一：

（1）国家承认学历的应届本科毕业生（含普通高校、成人高校、普通高校举办的成人高等学历教育应届本科毕业生）及自学考试和网络教育届时可毕业本科生。考生录取当年入学前必须取得国家承认的本科毕业证书，否则录取资格无效。

（2）具有国家承认的大学本科毕业学历的人员。

（3）已获硕士、博士学位的人员。

5. 在校研究生报考须在报名前取得所在培养单位同意。

6．我校所有招生专业不接受同等学历人员报考。

注意：考生报名前应仔细核对本人是否符合报考条件，报考资格审查将在报名、复试及录取阶段进行，凡不符合报考条件的考生将被取消报考、复试以及录取等资格。

二、招生专业、学制及学习方式

1. 招生专业及考试科目：

学术型硕士

专业型硕士

目前公布的统考招生人数仅供参考，后期会根据教育部正式下达的招生计划、实际录取推免生情况以及统考生源情况对部分院系的招生人数进行增量调整。

专业课参考大纲详见：https://gs.sustech.edu.cn/shuoshi2021/1865

2.学习年限：学术型硕士的学制为三年；专业型硕士的学制为两年。

3.学习方式：我校所有硕士研究生的学习方式均为全日制。

三、报名

1. 报名时间与方式

报名采取网上报名与网上确认（现场确认）相结合的方式。

网上报名：2020年10月10日至10月31日，每天09:00-22:00，考生登录中国研究生招生信息网（网址：http://yz.chsi.com.cn或http://yz.chsi.cn）按教育部、省级教育招生考试机构、报考点以及报考招生单位的网上公告要求报名。报考点由各省级教育招生考试机构确定并公布。报考点接受考生咨询，办理报名手续，安排考场，组织考试。

考生报考南方科技大学，“招生单位所在地区”选择“广东”，“招生单位”选择“(14325)南方科技大学”，在“院系所名称”栏中选择要报考的院系，然后选择报考专业及考试科目等报考信息。

网上确认（现场确认）：所有考生（不含推免生）均应当在规定时间内在网上或到报考点指定地点现场核对并确认其网上报名信息，逾期不再补办。网上确认（现场确认）时间由各省级教育招生考试机构根据国家招生工作安排和本地区报考组织情况自行确定和公布。

2、报名注意事项

请考生务必牢记自己网报时的用户名和密码，后期打印准考证、调剂录取等均需使用此用户登录中国研究生招生信息网。

考生报名前应仔细核对本人是否符合报考条件。考生对报名信息要进行认真核对和确认，报名结束后考生报名信息不再允许修改，因考生信息填写错误引起的一切后果由考生本人自行承担。

四、考试

考试分初试和复试两个阶段：

1. 初试
初试由国家统一组织，初试科目详见招生专业目录中有关考试科目的设置（https://gs.sustech.edu.cn/shuoshi2021/1864）。全国统考科目的考试大纲由教育部统一发行，我校自命题初试科目的考试大纲可通过我校研究生院网站（https://gs.sustech.edu.cn/shuoshi2021/1865）查询查阅。初试时间为2020年12月26日至27日（每天上午8:30-11:30，下午14:00-17:00）。

2. 复试
复试由学校统一组织，我校在国家确定的初试成绩基本要求基础上，结合生源和招生计划等情况确定我校各培养单位及专业进入复试的初试成绩分数线。初试成绩满足复试资格线的考生可参加复试。具体要求以各院（系）发布的复试信息为准。
学校复试工作将按照各院系公布的复试规程进行，具体要求由各院系在复试前通过南方科技大学研究生院网或各院系主页等形式向考生公布。

3. 资格审查
根据教育部的要求，复试时将对考生的报考资格进行审查，凡不符合报考条件的考生将不予复试和录取。不具有报考资格和提供虚假材料的考生一经发现将随时取消其录取资格，相关后果由考生本人承担。根据教育部的统一要求，资格审查除审查准考证和有效身份证件外，非应届本科生需提交学历证书、《教育部学历证书电子注册备案表》或《中国高等教育学历认证报告》；应届本科生需提交学生证和《教育部学籍在线验证报告》，其毕业证书将在入学时提交审查。考生可登陆中国高等教育学生信息网（http://www.chsi.com.cn），提前按要求进行学历或学籍认证，具体认证办法可在网上查询。

五、调剂

1. 第一志愿合格生源不足可接收调剂生，我校将按教育部有关政策制定调剂工作办法，提前对外公布。

2. 对初试成绩符合国家分数线要求而未被我校录取的考生，可向其他招生单位申请调剂，我校将积极为这部分考生办理调剂手续。

六、录取
我校本着公平公正、全面衡量、确保质量、择优录取的原则，根据招生计划、复试录取办法以及考生初试和复试成绩、思想政治表现、身心健康状况等择优确定拟录取名单。在通过主管部门的录取检查后，拟录取考生将被正式录取。

七、体检、思想政治素质和品德考核

新生入学时须进行体格检查，按照教育部、原卫生部、中国残联印发的《普通高等学校招生体检工作指导意见》（教学〔2003〕3号）和《教育部办公厅卫生部办公厅关于普通高等学校招生学生入学身体检查取消乙肝项目检测有关问题的通知》（教学厅〔2010〕2号）和招生院系相关规定执行。
思想政治素质和品德考核是保证入学新生质量的重要工作环节，对于思想品德考核不合格者不予录取。拟录取名单确定后，向考生所在单位函调人事档案（或档案审查意见）和本人现实表现等材料，全面考查其思想政治和品德情况。函调的考生现实表现材料，需由考生本人档案或工作所在单位的人事、政工部门加盖印章。

八、学费和奖助学金
根据国家财政部、教育部的相关文件精神，所有纳入招生计划的全日制硕士研究生都要缴纳学费，2021级研究生收费与奖助学金管理办法按照学校有关规定执行。

九、其他事项

1. 以上条款未尽事宜或与上级部门政策不一致之处，以上级部门政策为准。

2. 考生务必认真、详尽、准确填写联系方式，如因考生填写联系方式有误造成无法联系考生而影响考生报考/复试/录取等事宜，我校概不负责。

3. 考生因报考研究生而与原所在学校、单位或服务合同单位产生的纠纷由考生自行处理。若因上述问题导致招生单位无法调取考生档案，造成考生不能复试或无法被录取的后果，我校不承担责任。

十、联系方式

1.南方科技大学研招办：

电话：0755-88015791/88015888

网站：http://gs.sustech.edu.cn/

Email: yzb@sustech.edu.cn

2. 生物医学工程系：

电话0755-88015151 罗老师

Email: bmezb@sustech.edu.cn

Single-neuron representation of learned complex sounds in the auditory cortex

分子影像探针设计、构建及临床转化研究

关于举办BME Research Day 生物医学工程系学术交流日的通知（第一轮）

为庆祝南方科技大学建校10周年，并促进我校青年学子、科研工作者学术创新，实现学术思想的交互贯通、深化团队合作、启迪研究智慧，我们诚邀您参加“BME Research Day——生物医学工程系学术交流日”活动。

活动介绍： BME Research Day旨在搭建一个能够让同学们汇报交流自己学术成果的平台，从而进一步鼓励大家分享自己的所学所想。活动主要是以壁报展示以及口头报告的形式，来展示我系师生的最新科研成果。同时，也让对我系感兴趣的同学也能够更深入地了解生医工各领域目前的发展情况。

活动对象：包括且不限于生医工学子及在职科研人员，欢迎相关领域兄弟院系以及对生医工系感兴趣的师生参与。

活动时间：11月14日（周六）

活动地点：学生宿舍11栋101书院活动室

活动安排：

活动专题：

① 人工智能与生物医学工程；

② 医学仪器与人机交互；

③ 生物医学传感与生物电子；

④ 生物力学；

⑤ 生物医学影像；

⑥ 生物医学光子学；

⑦ 康复工程；

⑧ 纳米医学；

⑨ 生物医学工程教育发展与人才培养；

⑩ 生物医学伦理。

活动参与方式：

请申请口头汇报（8分钟）的发言者将报告题目、报告简介于2020年10月30日前以邮件发送至相关联系人邮箱，会务组将组织专家组进行审核和遴选，审核结果统一于 2020年11月10日以邮件形式回复。

奖项设置：

最佳壁报奖（本科生1名、研究生2名）

最佳口头汇报奖（本科生1名、研究生2名）

优秀奖若干名

联系人：

本科生参加活动请投至邮箱：wangd3@sustech.edu.cn（王老师）

研究生参加活动请投至邮箱：luosf2020@sustech.edu.cn（罗老师）

南方科技大学生物医学工程系

2020年9月23日

厦门大学刘刚教授来我系开展学术报告

2020年9月18日，应我系郭琼玉助理教授邀请，厦门大学刘刚教授来我系进行访问交流，并开展了题为“分子影像探针设计、构建及临床转化研究”的学术报告。

会议现场

刘刚教授团队主要围绕肿瘤精准诊疗关键科学和技术问题，在分子影像探针领域进行深入系统的研究。为了实现肿瘤光热治疗、荧光成像、核磁成像等效果，设计了聚多巴胺修饰的F₃O₄纳米探针；为了提高载体肿瘤靶向效率，设计了锰片载体的递送系统，提高了肿瘤的靶向效率；刘教授团队设计了系列新型的高灵敏度多模态分子影像探针，提高了细胞/分子成像示踪监测的精确性并进行临床转化。为了进一步提高肿瘤手术切除的精确度，通过超临界混合技术将碘化油与吲哚菁绿均匀混合，提高了吲哚菁绿在碘化油中的稳定性，同时在肿瘤精确切除中起到良好效果。

最后，基于Exosomes具有非常好的载体递送特性，刘教授介绍了应用基因工程及原位组装技术将抗体、多肽等靶向分子构建到Exosomes表面，制备了多功能生物医用载药体系，建立了基于仿生细胞分子定向锚定的肿瘤靶向药物递送系统和诊疗一体化新策略。讲座结束后，同学们就分子影像探针设计、超临界技术等相关问题与刘教授进行了深入的交流探讨。

文字：高雅楠

生物医学工程系

作者：admin