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【祝福您,老师】科研长跑, 把荧光染料做到极致!

——记“长江学者奖励计划”青年学者、化学学院郭志前教授

  稿件来源: 党委宣传部  |   作者:sling  |  摄影:郭志前提供  |  编辑:宇澄  |  访问量:18413

“踏踏实实做研究。”郭志前对自己14年来的科研之路如此描述。言语虽质朴,但背后支撑的却是沉甸甸的创新成果——发表SCI论文60余篇,SCI他引4100余次,其中14篇文章他引超百次,3篇文章当选期刊封面文章;申请国际PCT专利1项,中国发明专利6项,其中2项已授权,相关的两个荧光染料已实现商品化。

自从事研究工作以来,郭志前始终专注于近红外荧光染料的结构创新、性能提升以及荧光传感技术在生命信息科学领域中的探索与应用,希望能够早日打破国外公司的核心技术垄断。“作为一名科学家,我的目标是在技术研发上向‘完美’二字无限接近。”郭志前早已下定决心,要在科研这条路上继续长跑下去。


精准医疗的明天,用技术编织

精准医疗是什么?郭志前的心中有一幅蓝图:通过荧光分子成像,未来只要打上一针,就能看到是否有肿瘤发生,肿瘤细胞在哪里,药物应该在哪个部位发生作用。在诊断的同时还能予以治疗,药物在体内运行到哪里,何时释放,持续时间长短,发生作用大小等也能实时精准监测并可加以调控。这样一来,不仅有益于肿瘤的早发现、早诊断、早治疗,大大提高治愈率;也可以通过准确定位,只杀坏细胞,不伤好细胞,大大缓解病人在治疗中的痛苦。

荧光分子成像与CT、核磁共振、超声造影等一样,也是一种疾病诊断技术,在精准医疗中大有用武之地。郭志前在科研中所聚焦的荧光染料在生物医学领域具有非常广阔的应用前景,尤其在荧光识别与荧光成像方面具有快速、安全、高效、无创等特点,非常适合应用于疾病的早期诊断和引导治疗。

多年来,在中科院院士田禾团队、“长江学者”朱为宏教授的支持与指导下,依托结构可控先进功能材料及其制备重点实验室,郭志前在近红外荧光染料领域扎实前行,在基础与应用研究方面取得了一系列步步推进的显著成果:突破传统荧光染料瓶颈,创新性地构建具有自主知识产权的新型近红外染料母体结构——喹啉腈单元,显著提升荧光量子效率;创新性地发展共轭体系可控的近红外菁染料,构建了可视化的近红外锌离子荧光识别染料,在实时生物成像领域极具启发与推广意义;创新性地开发成本低、可推广、易规模化的荧光染料制备方法,如多通道涡轮瞬时沉淀法和核壳硅材料物理包裹等……

未来,在前期积累以及参与国家“973”“863”计划项目,主持国家重点研发计划“精准医学研究”重点专项“小分子荧光探针”子课题的基础上,他将和研究团队一起进一步拓展近红外荧光染料在精准医疗中的精细化应用,努力推进国家在科技规划中重点支持的“先进光电功能材料”领域的发展。


点点微光汇聚成明灯

2004年,郭志前来到华理攻读研究生,自此,他便扎根华理,与荧光染料结下了不解之缘。

读研期间,他受命的第一个研究课题是突破一个OLED材料的核心专利技术。沉下心来的郭志前足足花费一年多的时间,最终开发出了产率更高的红色发光材料合成优化路线。郭志前的科研潜力由此显现,导师朱为宏也看好他,便动员他读博。此后,他便留在了华理。

谈到投身科研,郭志前表示,“当初也没想过自己会从事科研,能做到现在,大概是因为自己做事比较踏实,耐得住性子,有些自学能力,能自律。”

瞄准研发高性能荧光染料的目标,在研究中郭志前十分注重源头创新。传统的荧光染料性能若要好,波长就要长,一旦波长调长,荧光就会熄灭,这一直以来就是个难题。对此,郭志前则直接从改造染料的母体结构着手,将母体分子中的一个氧原子变为了氮原子,如此巧妙的一步,便化解了难题,并且大大提升了染料的性能,实现了效率与波长的兼顾。

然而,这看似简单的一步,背后却是数年无数次的尝试与失败。解决上述问题的灵感就来自于一篇偶然看到的上世纪20年代的文献,其中蕴含着截然不同的研究思路。郭志前立即将其应用于自己的研究中,经过反复尝试直至最后成功!此后,新母体、新机制、新方法,郭志前不断在挫折与难题中接受磨砺,创新性研究成果也是一步一个脚印,源源不断。

做科研,尤其是基础研究,郭志前也常常感觉身处黑暗。“无论读博还是做事,不是因为看到希望而去坚持,而是因为坚持才看到了希望。”“简单的事重复做,多坚持一点点,就有可能成功。”“必须要有足够的积累和知识储备,保持长久的耐力。”郭志前是这么做的,也是如此教导学生的。

科学的世界浩瀚无垠,郭志前深深潜入了荧光染料的世界,正是凭借十数年坚持不懈的努力,点点滴滴的微光终于汇聚成了一束光,坚定执着地投射向未来的远方——向高性能染料药进发,迎接精准医疗的明天!

发布日期:2018年09月20日09时51分
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