活細胞成像的案例
Sci》活細胞中鉀離子比例熒光成像的雙熒光傳感器
為了評估RPS-1是否可以通過其PS525單元響應細胞內K+的變化，然后用5μM纈霉素對HeLa細胞進行處理，這種化合物已知可以通過膜螯合和轉運鉀，并耗盡K+的細胞內池。在添加纈氨霉素后的0、5、15、30、45、60分鐘拍攝了來自兩個通道的共焦圖像，并與媒介物對照進行了比較。與媒介物對照組相比，作者觀察到了由纈氨霉素刺激的HeLa細胞中綠色/藍色比率強度的明顯降低（圖3c）。
圖3（a）RPS-1的合成和使用RPS-1的細胞內K+庫的比例成像。（b）使用RPS-1的基于時間的比例熒光成像可以監測用5μM纈氨霉素處理1 h的活HeLa細胞中細胞內K+庫的消耗。綠色通道顯示在514 nm激發下來自PS525發色團的發射，藍色通道顯示在458 nm激發下來自香豆素 343發色團的發射。來自兩個通道的熒光比圖像由ImageJ構建。（c）通過ImageJ測量和分析繪制的多個生物學重復樣本的平均熒光強度比。
參考文獻：
doi.org/10.1039/D0SC03844J
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展開 金屬有機框架材料包覆活細胞以保持其代謝活性
一支疫苗從工廠到人體一般需要經歷生產、運輸、分發以及注射這四個步驟，這其中每一個環節都有可能造成疫苗的失活。因此，開發出新的疫苗保護手段是有效保存疫苗生物活性的重要課題。
目前，包覆疫苗的手段很多，有石墨烯、碳酸鈣、鈦硅復合材料等等。除了這些手段之外，金屬有機框架（MOF）因其多孔性、晶體性、結構的多樣性以及合成的簡便性引起了人們的注意。金屬有機框架材料已經用于包覆蛋白質、酶以及細胞，結果表明，金屬有機框架可以有效地保存這些生物材料的活性。
最近，國家納米中心唐智勇研究員領導的課題組利用沸石型金屬有機框架材料ZIF-8，在溫和的條件下成功包覆了活細胞釀酒酵母表面。 ZIF-8殼層展示出對釀酒酵母細胞明顯的保護作用。本工作發表于Science China Materials。
圖1 (a) 單個酵母細胞；(b) ZIF-8包覆的酵母細胞；(c, d) 酵母細胞@MOF復合材料的SEM和TEM圖
與裸露酵母相比, 包覆的酵母在4°C純水中可以保持更長時間的代謝活性。當包覆酵母和裸露酵母在酵母裂解酶存在的溶液中共同培養時, 包覆酵母仍然保持約80%的活性, 而裸露酵母則幾乎全部死亡。
圖2 ZIF-8包覆前后酵母細胞的活性對比
除此之外, 用EDTA將ZIF-8殼層溶解之后, 包覆的酵母仍然具有再生增殖能力, 且其生長曲線與裸露酵母類似。
因此，利用MOF包覆酵母細胞將成為一個提高生物質材料穩定性和功能性的新手段。
文章鏈接：Science China Materials, 2019, doi: 10.1007/s40843-018-9384-8
展開 綜述: “近紅外-II”光學成像的最新進展
然而，NIR-II展示其在生物成像上的獨特優勢，例如高選擇性活細胞成像、腦血管系統和深部腦腫瘤的高分辨率穿頭顱成像以及對血流的實時超快速監測。研究人員致力于開發高發射性和生物相容性的無機和有機NIR-II熒光材料，其具有明亮的熒光和超過1000 nm的發射最大值。
2.1、無機納米材料的NIR-II熒光成像
2.1.1、單壁碳納米管（SWCNTs）的NIR-II成像
Figure 2. 單壁碳納米管(SWCNTs)的NIR-II熒光成像。
a）具有水溶性接有PEG的SWCNT復合物的示意圖；b）在808nm激光激發下SWNT-IRDye800復合物的發射光譜；c）由高放大物鏡拍攝的子區域的放大的腦血管圖像，具有0.80 mm×0.64 mm的視野。插圖：沿著虛線黃色條的橫截面強度曲線（黑色）和高斯擬合曲線（紅色）； d）在NIR-1、NIR-II和NIR-II b區域中沒有開顱的熒光小鼠腦血管圖像。
2.1.2、金屬硫化物、寬帶隙半導體和稀土納米粒子的NIR-II熒光成像
Figure 3. 無機納米材料的NIR-II熒光成像。
a）小鼠模型中腫瘤誘導的血管生成的實時圖像。在4T1腫瘤移植后不同天數尾靜脈注射PEG化Ag2S 量子點后30分鐘后熒光圖像。
展開 江蘇省原子醫學研究所楊敏研究員/嚴駿杰副研究員課題組《CEJ》：解密脂肪族聚酰胺的熒光多樣性-合成，聚合誘導發光及細胞器成像
圖6 聚酰胺納米探針用于細胞器成像
當開環試劑選用1-甲基哌嗪，巰基封端試劑選用甲基丙烯酸叔丁酯時，所得兩親性脂肪族聚酰胺能自組裝成納米顆粒，并帶正電荷，能夠很好地富集在溶酶體用于細胞器特異性顯像（見圖6）。
綜上所述，硫代內酯化學豐富了脂肪族聚酰胺的合成途徑，通過改變酰胺間或與環境之間的分子間作用力實現了對脂肪族聚酰胺NTIL的調節，對現有NTIL理論的補充和擴展具有重要意義。論文的共同第一作者為江蘇省原子醫學研究所嚴駿杰副研究員和王辛宇副研究員，嚴駿杰副研究員和楊敏研究員為論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金（No.22075114, 51803082, 31971316）、江蘇省“六大人才高峰”和江蘇省醫學創新團隊基金（CXTDA2017024）的支持。
論文鏈接
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132142
https://authors.elsevier.com/a/1dhdf4x7R2YoEZ
展開 
唐本忠院士團隊和華中科大羅亮教授團隊合作JACS：開發出可在陽光和空氣中完全降解的高分子材料
：基于共軛聚丁二炔的超高強度拉曼探針及細胞器靶向的活細胞成像
華中科技大學羅亮教授課題組《Nat. Commun.》：在腫瘤免疫治療活化策略研究中取得新進展
唐本忠院士/王東副教授Adv. Sci. ：高效I型AIE光敏劑用于腫瘤細胞核靶向光動力治療
港科大唐本忠院士團隊、南開朱春雷研究員Angew：超支化聚電解質-多組分聚合及光動力生物圖案化
唐本忠院士港科大和浙大團隊《Adv. Mater.》綜述：刺激響應型聚集誘導發光材料
華南理工大學唐本忠院士團隊王志明研究員課題組《ACS Nano》：一種制備Ⅰ型光敏劑用于光動力治療癌細胞和病原體的可行策略
唐本忠院士/秦安軍教授團隊：利用商品化的主客體分子構筑高效室溫磷光體系
浙大錢駿教授團隊、高利霞教授團隊及港科大唐本忠院士團隊AM：提出可排泄的AIE探針設計方案并實現非人靈長類近紅外二區熒光功能成像
港科大唐本忠院士/深大王東副教授/吉大楊英威教授AFM：新型AIE-柱芳烴智能響應型超分子雜化材料用于多模態癌癥診療
香港科大唐本忠院士/韓磊教授團隊JACS Au封面: 光響應聚磺酸酯的簡易合成與多功能應用
南林蔡旭敏副教授和唐本忠院士、趙征教授合作NC：松香基BioAIEgen：固態下分子運動如何影響光物理過程？
展開 華南理工大學唐本忠院士團隊王志明研究員課題組《ACS Nano》：一種制備Ⅰ型光敏劑用于光動力治療癌細胞和病原體的可行策略
值得注意的是，在與HeLa細胞相互作用的過程中，TIdBO不僅表現出良好的PDT性能，而且其還可以通過不斷增強的熒光強度與細胞形態變化之間的關系作為一種細胞凋亡的指示劑，實現了對PDT過程的自我監測。同時，TIdBO還表現出對微生物特別是金黃色葡萄球菌的良好結合和有效殺傷能力，其抗菌作用可歸因于TIdBO本身的暗毒性以及在光照下產生ROS。通過控制其與細胞和微生物的共孵育時間，其可以實現選擇性成像并殺死細菌或真菌，這表明其可應用于在致病細菌成像和抑制中。因此，它為我們提供了與常規治療方式協同作用的新見解。
相關研究工作日前以“A Feasible Strategy of Fabricating Type I Photosensitizer for Photo-dynamic Therapy in Cancer Cells and Pathogens”為題發表于《ACS Nano》，文章第一作者為華南理工大學博士研究生陳孔麒，共同第一作者為賀萍博士，通訊作者為華南理工大學王志明研究員和唐本忠院士。
展開 唐本忠院士港科大和浙大團隊《Adv. Mater.》綜述：刺激響應型聚集誘導發光材料
香港科技大學唐本忠院士團隊《AM》:可控宏觀組裝構筑新型AIE水凝膠材料
華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授等發展了二氧化碳和炔類單體的新聚合反應并制備了環狀碳酸酯基聚合物
弗林德斯大學唐友宏副教授、香港科大唐本忠院士和川工大周亞賓博士綜述：AIEgens在基于細胞的復用熒光顯微成像技術領域的最新進展
香港科技大學唐本忠院士團隊：芳香性翻轉驅動分子內振動用于構建振動受限型聚集誘導發光體系
華南理工大學唐本忠院士、秦安軍教授團隊：基于聚集誘導發光特性實現了“點亮”型的細胞成像和對細胞的原位殺傷
香港科大唐本忠院士團隊JACS：一鍋法合成含氮陽離子的多功能聚電解質
香港科技大學唐本忠院士團隊綜述：手性及潛在手性聚集誘導發光材料的結構、組裝及功能研究
湖南大學曾澤兵教授和香港科技大學唐本忠院士合作在有機發光材料領域取得重要研究進展
讓細菌帶著熒光飛：香港科技大學唐本忠院士課題組提出一種無金屬參與、無預修飾的一步法生物偶聯新策略
香港科技大學唐本忠院士團隊與山東大學于曉強教授團隊：新型超低濃度的AIE材料用于特異性雙光子脂滴成像
香港科大唐本忠院士、南開大學丁丹教授提出“分子內運動誘導的光熱轉化（iMIPT）”新概念
香港科技大學唐本忠院士和林榮業教授系統評述：聚集誘導發光聚合物的合成及應用
香港科大唐本忠院士團隊：基于活化炔的無金屬參與、無預修飾一步法生物偶聯新策略
香港科技大學、華南理工大學唐本忠院士團隊與南方醫科大學鄭磊教授合作：單一波長激發雙色熒光AIE探針用于動脈粥樣斑塊成像
香港科技大學唐本忠院士團隊與中科院化學所王樹研究員團隊合作：基于AIE分子構建一系列熒光傳感器陣列用于快速準確鑒定病原菌
展開 ：高效I型AIE光敏劑用于腫瘤細胞核靶向光動力治療
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展開 2022德國 IF 最佳產品設計金獎作品新鮮出爐！（完整版）
36、Celloger納米自動活細胞成像系統
設計：One story design
Celloger Nano是一種自動化活細胞成像設備，主要用于生物實驗室，同時監測和分析培養箱內的細胞生長。該系統配備了顯著的自動調焦技術和精確的舞臺控制器，而它已大大縮小了規模。它提供了明亮的視野和熒光延時圖像，可以很容易地通過簡單的點擊制作成視頻。Celloger Nano不僅實現了成像設備的功能，還為用戶提供了滿意的設計。這無疑是一種小巧方便的科研設備，為科學技術的發展做出了貢獻。
37、愛情不是戰爭
設計：
Audodesign Limited
我們傾聽人們的心聲，比以往任何時候都更深入地了解他們的真正需求，消費者想要好的產品、好的質量和可持續的材料和制造方法。在愛而不是戰爭中，我們回應了這一召喚。我們成功地設計了一個可持續發展的玩具品牌，我們做到了這一點，在設計、質量和功能上都沒有妥協。我們用鋁作為我們的主要原料。很少有材料像鋁那樣容易回收利用。我們巧妙地設計了可互換頭的范圍，所以客戶只需要一套電子產品的范圍。包裝全部由FSC回收卡制成。
38、移動病人監測系統
設計：GE Healthcare
PortraitTM Mobile是一款針對病房的患者監控解決方案，為未監控的患者提供了連續監控，提供了病床上以及通過遠程觀察者實時查看患者狀態的畫像，并通過允許患者移動實現了優化患者護理的路徑。Portrait移動監控器和傳感器是無線的，將患者從床邊監控器上解放出來，改善了患者的體驗。Portrait Mobile是一個獨特的系統，將高質量的醫療技術聚焦于患者的舒適度和專業的易用性。
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2021年度化學領域十大新興技術！
單細胞代謝組學
分析生物分子，一次一個細胞
去年，IUPAC的十大新興技術認識到納米傳感器在檢測單分子方面的潛力，通常被稱為“終極靈敏度”。的確，化學領域的最新進展使分析的精確度達到了前所未有的水平。在這個方向上，今年的十大新興技術認識到了單細胞代謝組學方面的進展。在成像手段和技術方面，例如質譜等技術的進步為認識單個細胞提供了新的視角。由于目前質譜儀的分辨率和靈敏度的增強，化學家們可以同時分析幾種代謝物，獲得關于細胞學通路、生物學機制，以及細胞和樣品的獨特指紋圖譜。為了優化更少量樣本的結果，質譜儀需要一次性提取單個細胞的所有組成。電噴霧器和激光（輔助的電離方法）都是很好的離子化方法。更具體的，使用微萃取技術、毛細管采樣以及更先進的色譜-電泳聯用分離方法，能夠分析特定的細胞部分。最精細的聯用技術不僅提供了關于代謝物性質的信息，還提供了關于其濃度和特殊排列的細節。這些技術對于揭開未知的生化機制的潛力是非同尋常的。如今，研究人員正在尋求降低檢出限的方法，以及開發數字化工具。這些將服務于許多目的：從擴充數據庫幫助加速代謝物的鑒定，再到強化算法用以將噪音和人為因素從實際生物差異中區分出來[38]。在冠狀病毒泛濫或在未來可能會爆發的未知情況的背景下，單細胞代謝組學將展示其巨大的可能性。一些研究利用它們的力量來更好地了解感染過程以及入侵的病毒與我們的細胞之間的相互作用[39]。對于一些專家來說，這個領域仍然年輕，未來充滿了復雜的挑戰。然而，科學家們正在逐步解決這些挑戰，并進一步驗證這一新興技術，它可以為基本的生物化學秘密帶來合理的答案[40]。
展開 《Science》重大突破：上海科技大學年輕團隊成果
目前，學校正與中科院上海分院科研院所等單位合作，負責或參與建設軟X射線自由電子激光用戶裝置、活細胞結構和功能成像等線站工程、超強超短激光實驗裝置、上海光源二期線站工程，牽頭硬X射線自由電子激光裝置的建設，并承擔多項科創中心建設重點工作。截至2018年7月，學校的五個學院、三個研究所已經建立了157個研究組，科研工作全面開展，例如利用光能實現甲烷轉化、研發出基于電子晶體學的手性確認新方法（2017年5月，《Nature Materials》）、五羥色胺2C受體三維結構解析（2018年2月，《Cell》）、人源大 麻素受體結構解析（2017年7月，《Nature》;2016年10月，《Cell》）、人源胰高血糖素樣肽-1受體晶體結構解析（2017年5月，《Nature》）這樣的高水平科研成果正在不斷涌現，這些科研突破也是上海科創中心在基礎科學研究方面的又一重大成果。
與科研同步獲得“豐收”的還有教學。2018年6月，首屆本科生、2018屆聯培研究生畢業，上科大交出了一份亮眼的答卷。值得一提的是，在首屆199名本科生中，有17名以第一作者、共同作者等身份在知名學術期刊或國際會議上發表20篇論文。
團隊成員
通訊作者左智偉：2003年至2007年就讀于南京大學化學化工學院，獲化學學士學位；2007年至2012年就讀于中科院上海有機化學研究所，獲得有機化學博士學位，師從馬大為研究員，主要從事天然產物全合成研究; 2013年至2015年在普林斯頓大學化學系從事博士后研究，師從David W. C.MacMillan教授，專注于發展高效的光催化合成方法學。
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