項(xiàng)目名稱新型雜化納米生物功能材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究

項(xiàng)目名稱：新型雜化納米生物功能材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究主要完成人：樊海明、經(jīng)光銀、馬沛、彭明麗、駱艷娥、劉曉麗、張歡、余寶智、李嘎龍樊海明，1，西北大學(xué)化材學(xué)院教授，本項(xiàng)目關(guān)鍵學(xué)術(shù)思想的提出者、研究思路和方案的制定者。在渦旋磁氧化鐵磁熱療、超小錳鐵氧體磁共振T1造影、腫瘤治療多模式磁診療一體化、有機(jī)無(wú)機(jī)雜化界面調(diào)控、新型雜化功能納米材料等領(lǐng)域的研究均取得了創(chuàng)新性成果。是本項(xiàng)目中第1、2、4-7、9-20等18篇論文的通訊作者及2件授權(quán)發(fā)明專利的發(fā)明人。經(jīng)光銀，2，西北大學(xué)物理學(xué)院教授，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)2和3均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。成功完成二維石墨烯材料的制備以及機(jī)械性能研究方面、鈷鐵氧體/石墨烯雜化材料制備和性能研究。是代表性論著3的共同通訊作者、代表性論著7、9、15和16的共同作者。馬沛，3，西北大學(xué)化工學(xué)院副教授，項(xiàng)目主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1和3有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。將氧化亞銅納米線介觀晶體應(yīng)用于氣體和生物傳感領(lǐng)域。如以它為載體的固定化酶顯示出高于游離酶10倍的酶活，并用于多酚類物質(zhì)的降解研究。是本項(xiàng)目第7、12、16、17、19等5篇論文的共同作者及專利ZL201210584034.0的發(fā)明人。彭明麗，4，西北大學(xué)化材學(xué)院教授，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。采用共沉淀法制備出10nm的超順磁性氧化鐵納米顆粒，通過(guò)表面修飾右旋糖酐以及負(fù)載化療藥物阿霉素，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的有效治療。是代表性論著8的第一作者、代表性論著2的共同作者。駱艷娥，5，西北大學(xué)化工學(xué)院教授，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1和3有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。對(duì)納米顆粒在生物體內(nèi)代謝、納米顆粒進(jìn)入生物體內(nèi)后的入胞和出胞機(jī)制，以及生物酶催化方面均有深厚的研究功底。是代表性論著2、7和19的共同作者。劉曉麗，6，西北大學(xué)化材學(xué)院，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的所有重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)均有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。是代表性論著1、11、13、15的第一作者，代表性論著7的共同第一作者，代表性論著2、10、12、18、19、20的共同作者，專利ZL201210584034.0的發(fā)明人。張歡，7，西北大學(xué)化材學(xué)院，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)1和3有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。采用動(dòng)態(tài)同步熱分解法制備了單分散超小錳鐵氧體納米顆粒，并對(duì)其磁共振成像性能進(jìn)行研究。是代表性論著2、11和19的共同作者。余寶智，8，西北大學(xué)物理學(xué)院，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)2和3有創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)。制備了碳包覆多孔性氧化鐵納米粒，并對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行考察。代表性論著7、16、17、18、20等4篇論文的共同作者及專利ZL201510030906.2的發(fā)明人。李嘎龍，9，西北大學(xué)化材學(xué)院，項(xiàng)目的主要參與者。對(duì)本項(xiàng)目的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)3有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。成功制備了氧化亞銅納米線介觀晶體，并將其作為載體，固定化漆酶。其固定化漆酶的活性較游離酶提高了10倍以上，解釋了固定化酶活提高的原因。是代表性論著19的第一作者。完成人合作關(guān)系說(shuō)明：完成人樊海明、經(jīng)光銀、馬沛、彭明麗、駱艷娥均為西北大學(xué)教師及生物功能納米材料研究團(tuán)隊(duì)核心成員，上述人員已進(jìn)行了長(zhǎng)期的合作。劉曉麗、張歡、余寶智、李嘎龍均為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人樊海明教授的博士研究生。劉曉麗、余寶智已畢業(yè)，張歡、李嘎龍?jiān)谧x。樊海明為本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，是本項(xiàng)目20篇代表性論文中第1、2、4-7、9-20等18篇論文的通訊作者，是ZL201210584034.0及ZL201510030906.2的主要發(fā)明人，是2015年度陜西省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)“新型有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米生物功能材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”的第一完成人。經(jīng)光銀、馬沛、彭明麗、駱艷娥、劉曉麗、張歡、余寶智、李嘎龍均為本項(xiàng)目骨干，分別為本項(xiàng)目中多篇研究論文的作者、專利發(fā)明人及獲獎(jiǎng)成果完成人，為系列新型有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米生物功能材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究做出了重要貢獻(xiàn)。經(jīng)光銀為本項(xiàng)目第3、7、9、15、16等5篇論文的共同作者；馬沛為本項(xiàng)目第7、12、16、17、19等5篇論文的共同作者及專利ZL201210584034.0的發(fā)明人；彭明麗為本項(xiàng)目第2、8等2篇論文的共同作者；駱艷娥為本項(xiàng)目第2、7、19等3篇論文的共同作者；劉曉麗為本項(xiàng)目1、2、7、10-13、15、18-20等11篇論文的共同作者及專利ZL201210584034.0的發(fā)明人；張歡為本項(xiàng)目第2、11、19等3篇論文的共同作者；余寶智為本項(xiàng)目第7、16、17、18、20等4篇論文的共同作者及專利ZL201510030906.2的發(fā)明人；李嘎龍為本項(xiàng)目第19篇論文的共同作者。此外，經(jīng)光銀，馬沛，駱艷娥，劉曉麗是2015年度陜西省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)“新型有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米生物功能材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”的合作完成人。主要完成單位貢獻(xiàn)：西北大學(xué)在該項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目管理、組織協(xié)調(diào)、實(shí)施過(guò)程中給予了指導(dǎo)，并在人力，物力方面給予了大力支持，建立了研發(fā)平臺(tái)，保證了該項(xiàng)目各項(xiàng)研究的順利進(jìn)行。項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該研究屬于物理化學(xué)研究領(lǐng)域，對(duì)新型有機(jī)無(wú)機(jī)雜化生物功能納米材料展開的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料廣泛存在于自然界動(dòng)植物體內(nèi)，發(fā)揮著重要的生物功能。人工合成雜化納米材料已成為市場(chǎng)份額增速最快的生物醫(yī)用材料之一。然而，早期合成的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料的生物學(xué)效應(yīng)及應(yīng)用功能存在諸多不足，如生物安全性不高、診療性能不能滿足臨床需求，負(fù)載藥物生物利用率低等。本課題組針對(duì)這些問題，聚焦于有機(jī)無(wú)機(jī)功能納米材料的合成制備機(jī)理、物理化學(xué)性質(zhì)表征、以及生物醫(yī)學(xué)及其他相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，取得如下研究成果：1.首次研發(fā)并定義全新的生物醫(yī)用渦旋磁溶膠，其既具有超順磁溶膠中顆粒間弱的磁相互作用，又具備多疇體相磁顆粒優(yōu)異的磁學(xué)性能，臨床前研究證實(shí)其磁共振影像增強(qiáng)和磁熱療性能比傳統(tǒng)的超順磁溶膠提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)；2.構(gòu)建了新型有機(jī)無(wú)機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物功能納米材料應(yīng)用性能的高效調(diào)控，使得納米診療劑磁共振信號(hào)增強(qiáng)四倍、磁熱性能（比吸收速率）提高了70%以上，顯著提升其診療性能；3.研究了氧化亞銅納米線介觀晶體、二維石墨烯材料、鐵鈷氧化物/石墨烯雜化材料等新型雜化納米材料的制備工藝，并且對(duì)其功能進(jìn)行了進(jìn)一步的研究：首次發(fā)現(xiàn)了全新的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米線介觀晶體體系，闡明了其仿生物礦化過(guò)程的復(fù)合制備機(jī)理，并將其成功應(yīng)用于氣體和生物傳感領(lǐng)域（如以它為載體的固定化酶展現(xiàn)出高于游離酶10倍的酶活性）。該系列研究成果不僅獲得了多種新型生物醫(yī)用功能良好的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料，如醫(yī)用造影對(duì)比劑、熱療劑、智能載藥體系、傳感器等，還可為制備高效診療體一體化智能納米制劑提供新的思路，同時(shí)拓寬生物傳感的應(yīng)用；通過(guò)可控的轉(zhuǎn)移石墨烯，探索出一種不同層數(shù)定點(diǎn)轉(zhuǎn)移技術(shù)，確立了單層石墨烯中缺陷態(tài)對(duì)彈性模量的影響，并通過(guò)微拉伸實(shí)現(xiàn)模量增強(qiáng)；以一鍋法合成了鐵鈷氧化物/石墨烯雜化材料，該材料微波吸收性能的顯著提高，可用于制造輕質(zhì)高效的微波吸收裝置。系列研究成果發(fā)表在JACS、ACSNano、Adv.Mater.Adv.Mater.Interfaces等一流期刊上，共發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文45篇（1區(qū)13篇，20篇代表性論文SCI總他引732次），出版英文學(xué)術(shù)著作章節(jié)1節(jié)，獲得授權(quán)發(fā)明專利2件。培養(yǎng)博士生4名，碩士生6名。主要論文專注目錄：Magneticvortexnanorings:anewclassofhyperthermiaagentforhighlyefficientinvivoregressionoftumors[J].AdvancedMaterials,2015,27(11):1939-1944.(一區(qū)IF:19.791)UltrasmallFerriteNanoparticlesSynthesizedviaDynamicSimultaneousThermalDecompositionforHigh-PerformanceandMultifunctionalT1MagneticResonanceImagingContrastAgent[J].ACSnano,2017,11(4):3614-3631.(一區(qū)IF:13.942)Stretch-InducedStiffnessEnhancementofGrapheneGrownbyChemicalVaporDeposition.ACSNano7(2):1171-1177(2013).(一區(qū)IF:13.942)ReducedgrapheneoxideconjugatedCu2Onanowiremesocrystalsforhigh-performanceNO2gassensor[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2012,134(10):4905-4917.(一區(qū)IF:13.858)Electricallyadjustable,superadhesiveforceofasuperhydrophobicalignedMnO2nanotubemembrane[J].AdvancedFunctionalMaterials,2011,21(1):184-190.(一區(qū)IF:12.124)One-potsynthesisofCoFe2O4/grapheneoxidehybridsandtheirconversionintoFeCo/graphenehybridsforlightweightandhighlyefficientmicrowaveabsorber[J].JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(10):5535-5546.(一區(qū)IF:8.867)Fabricationandstructuraloptimizationofporoussingle-crystalα-Fe2O3microricesforhigh-performancelithium-ionbatteryanodes.J.Mater.Chem.A,2015,3(32):16544-16550(一區(qū)IF:8.867)Dextran-coatedsuperparamagneticnanoparticlesaspotentialcancerdrugcarriersinvivo,Nanoscale,2015,7,11155-11162.(一區(qū)IF:7.367)AmplifiedspontaneousemissionfromsingleCdSnanoribbonwithlowsymmetriccrosssections[J].Nanoscale,2012,4(18):5665-5672.(一區(qū)IF:7.367)OptimizationofsurfacecoatingonFe3O4nanoparticlesforhighperformancemagnetichyperthermiaagents[J].JournalofMaterialsChemistry,2012,22(17):8235-8244.(一區(qū)IF:6.626)SynthesisofFerromagneticFe0.6Mn0.4ONanoflowersasaNewClassofMagneticTheranosticPlatformforInVivoT1‐T2Dual‐ModeMagneticResonanceImagingandMagneticHyperthermiaTherapy[J].Advancedhealthcarematerials,2016,5(16):2092-2104.(一區(qū)IF:5.11)Controllablesynthesisoftetrapodgoldnanocrystalswithpreciselytunablenear-infraredplasmonresonancetowardshighlyefficientsurfaceenhancedRamanspectroscopybioimaging[J].JournalofMaterialsChemistryB,2015,3(37):7377-7385.(一區(qū)IF:4.543)Magneticnanoparticle-loadedpolymernanospheresasmagnetichyperthermiaagents[J].JournalofMaterialsChemistryB,2014,2(1):120-128.(一區(qū)IF:4.543)Controlledsynthesisoftelluriumnanostructuresfromnanotubestonanorodsandnanowiresandtheirtemplateapplications[J].TheJournalofPhysicalChemistryC,2011,115(14):6375-6380.(一區(qū)IF:4.536)CoatingengineeringofMnFe2O4nanoparticleswithsuperhighT2relaxivityandefficientcellularuptakeforhighlysensitivemagneticresonanceimaging[J].AdvancedMaterialsInterfaces,2014,1(2).(二區(qū)IF:4.279)Hierarchicalα-MnO2Tube-on-TubeArrayswithSuperior,Structure-DependentPseudocapacitorPerformanceSynthesizedviaaSelectiveDissolutionandCoherentGrowthMechanism.AdvancedMaterialsInterfaces3(8):1500761(2016).(二區(qū)IF:4.279)Large-Scale,FacileTransferofOleicAcid-StabilizedIronOxideNanoparticlestotheAqueousPhaseforBiologicalApplications[J].Langmuir,2017,33(7):1662-1669.(二區(qū)IF:3.833)MnO2/Auhybridnanowallfilmforhigh-performancesurface-enhancedRamanscatteringsubstrate[J].AppliedSurfaceScience,2015,333:78-85.(二區(qū)IF:3.387)SynthesisofCu2OnanowiremesocrystalsusingPTCDAasamodifierandtheirsuperiorperoxidase-likeactivity[J].Journalofmaterialsscience,2016,51(8):3979-3988.(二區(qū)IF:2.599)Large-scalesynthesisofporousgraphenethroughnanoscalecarbothermalreductionetching[J].Journalofmaterialsscience,2015,50(24):7875-7883.(二區(qū)IF:2.599)主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)目錄：發(fā)明專利：一種T2加權(quán)磁共振成像造影劑及其制備方法，ZL201210584034.0，樊海明，劉曉麗，馬沛發(fā)明專利：一種二氧化錳樹枝狀納米陣列電極材料及制備方法，ZL201510030906.2，樊海明，余寶智，任兆玉客觀評(píng)價(jià)：一、客觀評(píng)價(jià)（1）國(guó)際知名教授引用：本項(xiàng)目的20篇代表性論著共被他人引用752次，其中SCI他引732次。引用者中包括多名國(guó)際知名教授，例如美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院“Theranostics”雜志主編XiaoyuanChen教授，美國(guó)威斯康星大學(xué)蔡偉波教授，美國(guó)著名德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心XiankaiSun教授,中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所施劍林教授，捷克帕拉茨基大學(xué)著名磁性納米材料化學(xué)家RadekZbo?il教授，韓國(guó)蔚山科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院HyeonSukShin教授，美國(guó)佐治亞大學(xué)MarcusD.Lay教授，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授，國(guó)際著名光化學(xué)家日本大阪大學(xué)TetsuroMajima教授等。二、對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)的評(píng)述（1）對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)一新型醫(yī)用氧化鐵納米材料的研究的評(píng)述：有關(guān)本項(xiàng)目發(fā)展的關(guān)于新型醫(yī)用氧化鐵納米材料得到了國(guó)內(nèi)外有同行的關(guān)注和評(píng)述。1.1醫(yī)用渦旋磁氧化鐵的磁熱療應(yīng)用基礎(chǔ)研究。課題組在醫(yī)用渦旋磁氧化鐵及其磁納米診療應(yīng)用方面的一系列貢獻(xiàn)已被國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家所公認(rèn)，相關(guān)研究論文受到廣泛關(guān)注和肯定評(píng)價(jià),著名磁性納米材料化學(xué)家，R.Zboril在其綜述文章Targeteddrugdeliverywithpolymersandmagneticnanoparticles:covalentandnoncovalentapproaches,releasecontrol,andclinicalstudies.ChemicalReviews2016,116,5338-5431中以圖和文字對(duì)本工作進(jìn)行評(píng)述，在水熱法制備α-Fe2O3納米環(huán)和納米圓盤，隨后還原成磁赤鐵礦也被報(bào)道在磁熱療和體內(nèi)癌癥治療中表現(xiàn)出改善的反應(yīng)。雖然磁性納米環(huán)沒有裝載任何藥物，但它們?cè)诨贛CF-7細(xì)胞的鼠乳腺癌模型中的腫瘤內(nèi)注射引起完全的腫瘤抑制。課題組受邀在NanomedicineandCancer（SciencePublisher,2012）一書中撰寫“MagneticNanoringsandNanotubesforCancerDetectionandTherapy”章節(jié)，同時(shí)在國(guó)內(nèi)期刊上撰寫中文綜述一篇（渦旋磁納米顆粒-嶄新的生物醫(yī)用磁性納米平臺(tái)，生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展進(jìn)展，42(7),2015）；在一系列生物醫(yī)學(xué)工程國(guó)際會(huì)議上做邀請(qǐng)報(bào)告。課題組目前正通過(guò)與東南大學(xué)、協(xié)和醫(yī)學(xué)院、華西醫(yī)院等密切合作，努力推進(jìn)渦旋磁氧化鐵進(jìn)入臨床試驗(yàn)。1.2基于超小鐵氧體的高效、低毒磁共振T1造影劑體系。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院XiaoyuanChen教授，美國(guó)威斯康星大學(xué)蔡偉波教授分別在其文章MultifunctionalTheranosticNanoparticlesBasedonExceedinglySmallMagneticIronOxideNanoparticlesforT1-WeightedMagneticResonanceImagingandChemotherapy.ACSNano2017,11,10992-11004，和Engineeringofinorganicnanoparticlesasmagneticresonanceimagingcontrastagents.ChemicalSocietyReviews2017，46，7438-7468引用我們文章并給予高度評(píng)價(jià)，同時(shí)美國(guó)著名德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心，先進(jìn)成像研究中心主任，X.Sun教授在其綜述文章(DrugDiscov.Today,2017,/10.1016/j.drudis.2017.08.003)對(duì)我們的工作給予肯定。索菲亞大學(xué)M.Nedyalkova在其綜述文章(Adv.ColloidInterfac.,2017,/10.1016/j.cis.2017.05.003)大篇幅報(bào)道了本工作，并給出充分肯定。1.3腫瘤治療的多模式磁診療一體化研究(AdvancedHealthcareMaterials,2016,5,2092-2104.）。課題組采用FeO和MnO雙組分在納米尺度的復(fù)合，制備了具有磁共振T1-T2信號(hào)雙模式特性的Fe0.6Mn0.4O納米花，更重要的是這種結(jié)構(gòu)克服了傳統(tǒng)納米氧化鐵難于同時(shí)具備T1特性與高磁熱效應(yīng)的難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效的磁感應(yīng)熱治療。在乳腺癌動(dòng)物模型中，該納米診療劑展現(xiàn)了雙模式磁共振影像介導(dǎo)下的磁熱療性能,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在AdvancedHealthcareMater并受到Theranostics,NanoResearch,Biointerphase等知名雜志相關(guān)診療文章的關(guān)注（2）對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)二有機(jī)無(wú)機(jī)雜化界面調(diào)控研究的評(píng)述。在磁共振造影劑方面我們采用mPEG-g-PEI分子修飾6nm錳鐵氧體表面，其橫向弛豫率r2值為331.8mM-1s-1，是目前所報(bào)道同尺寸磁核的超順磁鐵氧體造影劑的最高值。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Adv.Mater.Interfaces，1,130006（2014），授權(quán)發(fā)明專利1件（ZL201210584034.0）。該研究成果發(fā)表后受到廣泛關(guān)注，被WileyChina在線報(bào)道。在磁熱療劑方面，課題組的研究結(jié)果表明有機(jī)包覆界面可以直接調(diào)控其磁熱轉(zhuǎn)換效率,從雜化界面調(diào)控出發(fā)，對(duì)同一納米磁性材料的比吸收速率提高了70%以上(J.Chem.Mater.22，8235,2012他引53次）。以此為思路，我們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)了高分子/磁性顆粒團(tuán)聚顆粒，改善了分散顆粒在組織中的磁熱損失，實(shí)現(xiàn)了在活體組織高效磁熱療（J.Mater.Chem.B,2,120-128，2014,他引27次)。該系列工作后續(xù)被ACSappliedmaterials&interfaces，Nanoscale等國(guó)際知名雜志相關(guān)文章引用。針對(duì)納米氧化鐵磁共振成像和磁熱療應(yīng)用提出的表界面優(yōu)化策略為開發(fā)高性能納米氧化鐵診療劑提供了新的思路，受納米功能材料領(lǐng)域世界著名化學(xué)家，新加坡國(guó)立大學(xué)曾華淳教授邀請(qǐng)撰寫相關(guān)領(lǐng)域重要進(jìn)展的綜述1篇（Curr.Opin.Chem.Eng.，2014，4,38-46），且相關(guān)研究成果受到了國(guó)際同行專家正面評(píng)價(jià)。（3）對(duì)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)三新型雜化功能納米材料研究的評(píng)述。3.1納米線介觀晶體(Mesocrystal)的發(fā)明，命名和固定化酶特性研究。研究成果全文發(fā)表在J.Am.Chem.Soc.134，4905（2012，他引354次）。該工作入選ESI高被引論文，受到了廣泛的追蹤研究。韓國(guó)蔚山科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院HyeonSukShin課題組在J.Am.Chem.Soc.，美國(guó)佐治亞大學(xué)MarcusD.Lay教授、南京工業(yè)大學(xué)劉曉琴教授、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授在J.Am.Chem.Soc，ScientificReport發(fā)表的論文以及國(guó)際著名光化學(xué)家日本大阪大學(xué)TetsuroMajima教授發(fā)表的NatureCommunication論文中正面引用。該介觀晶體被進(jìn)一步拓展到了雜化固定化酶的應(yīng)用，其固定化漆酶的活性較游離酶提高10倍以上，為有機(jī)無(wú)機(jī)雜化體系的應(yīng)用研究提供了一個(gè)新的視角（J.Mater.Sci.,51,3979-3988,2016,他引4次）。3.2二維石墨烯材料機(jī)械性能研究。課題組通過(guò)可控的轉(zhuǎn)移石墨烯，探索出一種不同層數(shù)定點(diǎn)轉(zhuǎn)移技術(shù)，確立了單層石墨烯中缺陷態(tài)對(duì)彈性模量的影響，并通過(guò)微拉伸實(shí)現(xiàn)模量增強(qiáng)。在對(duì)單層石墨烯彈性彎曲基礎(chǔ)上，定點(diǎn)轉(zhuǎn)移雙層石墨烯，構(gòu)建了層間無(wú)殘留雜質(zhì)的雙層結(jié)構(gòu)，并測(cè)定了機(jī)械強(qiáng)度，揭示了兩層石墨烯間相互作用對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的增強(qiáng)作用，首次測(cè)定了雙層石墨烯極限機(jī)械強(qiáng)度。利用單層石墨烯包裹原子力探針。在實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別形貌成像基礎(chǔ)上并極大改善了當(dāng)前導(dǎo)電原子力針尖的耐磨性，該結(jié)果為石墨烯作為導(dǎo)電包裹著高分辨生物成像上構(gòu)建了可比擬金剛石針尖的高可靠性與高強(qiáng)度成像工具手段。相關(guān)成果發(fā)表在ACSNano7,1171-1177,(2013，他引17次)，受到了包括Science，NatureCommunications，AdvancedMaterials在內(nèi)的國(guó)際頂級(jí)雜志的引用。3.3鐵鈷氧化物/石墨烯雜化材料及性能研究。課題組在H2/NH3混合氣還原環(huán)境中，以一鍋法合成了鐵鈷氧化物/石墨烯雜化材料，可作為一個(gè)理想制造輕質(zhì)高效的微波吸收裝置的材料。（J.Mate.Chem.A,3,5535-5546,2015,他引117次），該工作入選ESI高被引論文。知情同意證明：見附件?？茖W(xué)意義和價(jià)值：雜化納米生物功能材料廣泛存在于生物體內(nèi)并且發(fā)揮著重要的功能。人工合成的、具有良好生物學(xué)相容性的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料，因其具有豐富的診療功能，且與生物大分子相匹配的尺寸，在醫(yī)用造影劑、熱療劑、生物傳感器等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極具應(yīng)用價(jià)值。目前，人工合成雜化納米材料已成為市場(chǎng)份額增速最快的生物醫(yī)用材料之一。然而，早期合成的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化納米材料的生物學(xué)效應(yīng)及應(yīng)用功能存在諸多不足，如生物安全性不高、診療性能不能滿足臨床需求、有機(jī)無(wú)機(jī)雜化界面作用機(jī)制不清楚、負(fù)載藥物生物利用度較低，副作用大等。這些缺陷已阻礙了納米生物功能材料的醫(yī)療轉(zhuǎn)化，也是新一代生物醫(yī)用納米材料的開發(fā)和應(yīng)用中亟待解決的難題。針對(duì)臨床磁共振影像診斷需求，發(fā)展高效、低毒的磁共振納米造影劑是磁納米醫(yī)學(xué)和分子影像領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。本課題組研發(fā)了醫(yī)用渦旋