2024 年 12 月 17 日上午，在深北莫主樓會(huì)議室，南方科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的李凱副教授帶來(lái)了題為 “Fluorescent Probes for Cell Tracking and Beyond” 的學(xué)術(shù)報(bào)告，吸引了化學(xué)系和材料科學(xué)系教師的積極參與，現(xiàn)場(chǎng)學(xué)術(shù)氛圍濃厚，交流互動(dòng)熱烈。

李凱副教授在生物醫(yī)學(xué)光學(xué)探針研究領(lǐng)域成績(jī)斐然。他在國(guó)際知名期刊發(fā)表了 100 余篇高質(zhì)量論文，總引用次數(shù)超 11000 次，H 指數(shù)達(dá) 57，其研究成果在學(xué)界產(chǎn)生了廣泛影響。

報(bào)告伊始，李凱副教授深入闡述了熒光探針在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的核心地位。近年來(lái)，其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一系列創(chuàng)新光學(xué)探針，涵蓋熒光納米顆粒、熒光團(tuán) - 蛋白質(zhì)復(fù)合物及小分子熒光團(tuán)等，在長(zhǎng)期細(xì)胞追蹤、細(xì)胞器特異性標(biāo)記及疾病治療方面展現(xiàn)出巨大潛力，為后續(xù)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在腫瘤研究方面，團(tuán)隊(duì)借助分子工程化手段取得關(guān)鍵進(jìn)展。針對(duì)腫瘤相關(guān)細(xì)胞，如 T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞等，通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控分子吸收與發(fā)射特性，開(kāi)發(fā)出高效的光纖探針。這些探針能夠滿(mǎn)足腫瘤不同生長(zhǎng)周期及疾病進(jìn)展階段的成像需求，實(shí)現(xiàn)體外和體內(nèi)細(xì)胞高時(shí)空分辨率、長(zhǎng)時(shí)間成像，為深入探究腫瘤細(xì)胞間相互作用及腫瘤微環(huán)境變化提供了有力工具。在細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)上，李凱副教授詳細(xì)對(duì)比了外源性和內(nèi)源性標(biāo)記探針。外源性探針標(biāo)記過(guò)程簡(jiǎn)便高效，將探針與細(xì)胞共孵育后，近乎百分之百的細(xì)胞可攜帶熒光分子，便于快速觀(guān)察細(xì)胞動(dòng)態(tài)。然而，細(xì)胞分裂增殖會(huì)引發(fā)信號(hào)稀釋?zhuān)瑢?dǎo)致熒光強(qiáng)度隨時(shí)間衰減，難以全程追蹤細(xì)胞生命周期。為攻克這一難題，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用分子工程技術(shù)研發(fā)新型探針，如自組裝納米探針，成功解決信號(hào)稀釋問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)高分辨率成像。通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu)，使其吸收和發(fā)射光譜紅移并維持亮度，在標(biāo)記干細(xì)胞或免疫細(xì)胞后，可清晰監(jiān)測(cè)細(xì)胞在小鼠體內(nèi)受損部位的運(yùn)動(dòng)及信號(hào)變化趨勢(shì)，為研究細(xì)胞在疾病進(jìn)程中的作用機(jī)制提供了重要依據(jù)。

在細(xì)胞器研究領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)利用單分子共定位技術(shù)與高精度顯微鏡，聚焦細(xì)胞器動(dòng)態(tài)變化與疾病關(guān)聯(lián)。特別是新發(fā)現(xiàn)的自發(fā)閃爍熒光分子，其獨(dú)特的質(zhì)子轉(zhuǎn)移機(jī)制在基態(tài)下無(wú)需光激活即可實(shí)現(xiàn)閃爍，在標(biāo)記脂滴和溶酶體時(shí)表現(xiàn)卓越。關(guān)于溶酶體成像光子數(shù)和定位精度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為細(xì)胞器研究開(kāi)拓了新方向，有助于從細(xì)胞器層面深入理解疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制，為疾病診斷與治療提供全新視角。

報(bào)告互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師們踴躍提問(wèn)，問(wèn)題涵蓋多個(gè)前沿領(lǐng)域。在生物成像與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合方面，探討了利用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化成像操作流程及構(gòu)建疾病圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的可行性，旨在通過(guò)數(shù)據(jù)分析挖掘分子層面疾病信息，提升成像技術(shù)在疾病診斷中的效能；在材料科學(xué)與生物成像交叉領(lǐng)域，聚焦太陽(yáng)能電池材料熒光特性及光學(xué)分析技術(shù)在材料性能優(yōu)化中的應(yīng)用，為跨學(xué)科研究提供新思路；在熒光探針技術(shù)細(xì)節(jié)上，對(duì)光源特性、閃爍頻率與定位精度關(guān)系、不同波長(zhǎng)熒光特性及分子結(jié)構(gòu)影響等展開(kāi)深入討論，進(jìn)一步深化了對(duì)熒光探針技術(shù)原理的理解，為后續(xù)研究指明方向。

此次學(xué)術(shù)報(bào)告不僅全方位展示了李凱副教授團(tuán)隊(duì)在熒光探針領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，更為深北莫化學(xué)系和材料科學(xué)系教師搭建了與前沿學(xué)術(shù)接軌的橋梁，促進(jìn)了學(xué)科間交流融合，激發(fā)了新的研究思路與合作契機(jī)，有力推動(dòng)了我校在生物醫(yī)學(xué)與化學(xué)交叉領(lǐng)域的學(xué)術(shù)探索。