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纳米医学与光学成像
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  • 所属院系:理学院
  • 所属专业: 生物医学工程  、 材料物理与化学
  • 邮箱 : xiaodongzhang@tju.edu.cn
  • 工作电话 : 04118-2227404118

团队简介

Team Introduction

主要从事纳米医学和生物成像:主要围绕着重大的神经系统疾病,利用物理、化学和生物等新型分子手段来实现诊断和治疗;纳米神经生物效应:主要研究纳米团簇等生物活性材料的神经毒理效应和神经分子机理;纳米材料毒理方向:利用基因编辑等手段在活体单细胞水平研究纳米材料对不同组织器官的毒理机制;新型荧光显微镜构建及其生物成像技术:主要研究光切显微镜、双光子显微镜等新型成像技术和算法;构建基因编辑载体和生物功能材料:用于神经系统的基因调控和疾病治疗。

研究方向:1. 红外二区荧光团簇设计及其用于肿瘤转移、神经系统新生血管、脑损伤的诊断。设计红外二区荧光团簇体系,可以肿瘤演进过程、中风、神经创伤的实时成像和病理监测。2. 原子水平纳米酶的设计及其对神经系统疾病的治疗。我们设计了中性环境响应的纳米酶,并发现他可以有效的降低神经细胞的炎症反应。在过去几年的工作中,课题组累积发表SCI 收录论文 80 多篇,其中影响因子>10 的 16 篇,包括 Adv. Mater. 4 篇(IF=25.8),Nano Lett 1 篇,ACS Nano 3 篇(IF=13.9),Coor. Chem. Rev. 1 篇, Trend Pharmacol. Sci.1 篇(IF=12.9), Adv. Funct. Mater. 1 篇(IF=15)。总引用次数超过5000 次,1篇论文入选热点论文,9篇论文入选 ESI 高被引。




  • 研究方向Research Directions
纳米医学,光学成像
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
团队展示

张晓东(教授)

简介:天津大学教授,博士生导师。主要从事纳米生物医学与光学成像。毕业于天津大学理学院并获得博士学位,2013-2015年赴美斯坦福大学戴宏杰院士课题组进行博士后研究。在Adv. Mater., ACS Nano , Nano Lett.,Trend. Pharmacol. Sci., Coord. Chem. Rev., Adv. Funct. Mater.等期刊上发表论文80余篇,影响因子大于10的17篇,其中1篇入选热点论文,9篇论文入选ESI高被引,总引用次数5500多次。工作被Nature,Nat. Mater.,Nat. Rev. Chem.,Nat. Immunol,Nat. Rev. Neph.,Nat. Methods,Chem. Rev.等引用或者专题报道。主持国家自然科学基金重大研究计划、联合基金、面上项目等5项,中央军委国防特区1项。担任天津大学伦理委员会委员,天津大学学术委员会委员(医学分委会)。先后入选天津市131人才计划、天津市青年优秀科技人才计划、天津大学北洋青年学者、协和新星。先后担任首届天津分子影像高峰论坛会议主席(2019)、中国生物医学工程学会青年论坛纳米医学分论坛主席(2018、2019)。担任中国毒理学会放射毒理青年委员会委员,中国生物医学工程学会纳米医学青年委员会委员,中国抗癌学会纳米肿瘤青年委员会委员。

研究方向:

1. 红外荧光分子和材料的设计,实现对中风、神经创伤,脑肿瘤的实时成像,病理监测和早期诊断。2. 原子与分子水平人工酶的设计,及其对神经系统疾病的炎症调控和干预治疗。3.纳米神经生物效应,主要研究纳米团簇等生物活性材料的神经毒理效应和神经分子机理。4.新型荧光显微镜构建及其生物成像技术,主要研究光切显微镜、双光子显微镜等新型成像技术和算法,利用荧光材料来研究神经组织的病理演进和病理生理学以及早期诊断。5.面向神经系统的基因载体构建,构建基因编辑载体和生物功能材料,用于神经系统的基因调控和疾病治疗。


陈力群(副教授)

简介:天津大学副教授,硕士生导师。博士后创新人才支持计划入选者,以第一作者和共同作者在Nature, Cell Metabolism, Cell Research等国际顶级期刊及国内外重要期刊发表SCI论文10余篇,累计影响因子总和达130分,其中第一作者单篇最高影响因子20+分(两篇),共同作者单篇最高影响因子41分。参编十二五国家重点图书《环境污染物毒害及防护》于冶金工业出版社出版。承担博士后创新人才支持计划基金和清华-北大生命联合中心杰出博士后基金;曾参与国家自然科学基金重点项目和面上项目、中科院知识创新工程重点项目和创新群体项目等多个课题。

研究方向:

1.纳米医学和纳米材料生物学效应;2.纳米材料毒理学研究;3.新型纳米材料在肿瘤和神经系统性疾病等交叉领域的研究及应用;4.神经系统疾病和代谢系统疾病的分子机制研究及药物研发。


穆晓宇(副研究员)

简介:副研究员,2013年毕业于天津大学,2018年获得天津大学博士学位,2018-2020年天津大学博士后。2020年受聘于天津大学副研究员。主要从事纳米酶的设计及其在神经系统疾病的应用,离子注入纳米颗粒的合成。在ACS Nano和Nano Letters上发表论文多篇。

研究方向:主要从事纳米酶的设计及其在神经系统疾病的应用,离子注入纳米颗粒的合成


柳鹏飞(讲师)

简介:讲师,2014年、2019年毕业于天津大学,分获机械工程专业硕士、博士学位,2017年-2018年英国圣安德鲁斯大学联合培养博士。主要研究领域包括:生物光学显微成像技术、非线性光学理论、先进光束整形与应用理论、声学镊子理论与应用。目前已在相关领域发表SCI/EI(一作)检索论文12篇,申请相关发明专利2项。主持中国博士后面上基金1项,天津大学自主创新基金1项,联合主持天津市自然科学基金医工结合项目1项,参与天津市发展战略项目1项。

研究方向:

新型荧光显微镜构建及其生物成像技术:主要研究光切显微镜、双光子显微镜等新型成像技术和算法。


庞美俊(讲师)

简介:天津大学讲师,硕士生导师。2014年本科毕业于西北农林科技大学创新实验学院动物科学专业。2020年毕业于北京大学分子医学研究所分子医学专业。研究聚焦于心血管发育和再生,纳米材料毒理学,生物活体成像等方向,2020年论文先后在Cell Discovery,Journal of Genetics and Genomics接收。

研究方向:

生物活体成像方向:利用光片显微镜技术,在单细胞活体水平实时成像解析组织器官的起源,癌症等疾病发生等过程。纳米材料毒理方向:利用基因编辑等手段在活体单细胞水平研究纳米材料对不同组织器官的毒理机制。


乔欢欢 (讲师)

简介:乔欢欢,医学工程与转化医学研究院讲师。主要研究方向为神经系统的基因调控和疾病治疗。博士毕业于清华大学生命科学学院。发表SCI论文共计10余篇,发表在Nature Communications, Developmental Biology,G3等高水平国际刊物上,影响因子累计高达88。曾参与国家自然科学基金面上项目和国家科技支撑计划等项目,有丰富的项目研究经历。

研究方向:

构建基因编辑载体和生物功能材料:用于神经系统的基因调控和疾病治疗。


项目情况

1. 中央军委国防科技特区,XXX的XXXX研究,160万,2019-2020,在研

2. 国家自然科学基金,重大研究计划培育项目,乳腺癌演进和分子分型的红外二区荧光成像,70万,2019.1-2021.12,在研

3. 国家自然科学基金,面上项目,有机纳米酶分子的设计及其对外伤性脑损伤的治,55万,2020.1-2023.12.,在研

4. 国家自然科学基金,联合基金,电子辐射诱导增强CeO2团簇的电催化性能、催化机理及其在脑损伤中的应用,58万,2020.1-2022.12.,在研

5. 天津市自然科学基金,重点项目,红外二区荧光探针的设计及其在乳腺癌的早期诊断和多器官转移中的应用,20万,2019.4-2022.3,在研

6. 天津大学双一流,天津大学北洋青年学者。80+40万。

7. 天津市自然科学基金,重点项目,红外二区荧光探针的设计及其在乳腺癌的早期诊断和多器官转移中的应用,20万,2019.4-2022.3,在研

8.中国博士后基金(第66批),面上基金,近红外艾利光束光片荧光显微成像绘制脑神经回路图谱研究,8万,2019-2021,在研

9.天津大学自主创新基金,战略布局与应用,基于红外二区三光子激发光片,5万,2020-2021,在研

10.天津市自然科学基金,医工结合,青年项目,NS1619激活BKCa通道在颅脑创伤后脑血管痉挛中的保护作用及机制研究,6万,2021-2023,在研

11.天津市发展战略项目,面向2035/2025年的科技协同融合创新发展规划思路研究,2019-2020,10万,参与,在研


报考意向
招生信息
理学院
硕士研究生
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备注:
科研项目

1. 中央军委国防科技特区,XXX的XXXX研究,160万,2019-2020,在研

2. 国家自然科学基金,重大研究计划培育项目,乳腺癌演进和分子分型的红外二区荧光成像,70万,2019.1-2021.12,在研

3. 国家自然科学基金,面上项目,有机纳米酶分子的设计及其对外伤性脑损伤的治,55万,2020.1-2023.12.,在研

4. 国家自然科学基金,联合基金,电子辐射诱导增强CeO2团簇的电催化性能、催化机理及其在脑损伤中的应用,58万,2020.1-2022.12.,在研

5. 天津市自然科学基金,重点项目,红外二区荧光探针的设计及其在乳腺癌的早期诊断和多器官转移中的应用,20万,2019.4-2022.3,在研

6. 天津大学双一流,天津大学北洋青年学者。80+40万。

7. 天津市自然科学基金,重点项目,红外二区荧光探针的设计及其在乳腺癌的早期诊断和多器官转移中的应用,20万,2019.4-2022.3,在研

8.中国博士后基金(第66批),面上基金,近红外艾利光束光片荧光显微成像绘制脑神经回路图谱研究,8万,2019-2021,在研

9.天津大学自主创新基金,战略布局与应用,基于红外二区三光子激发光片,5万,2020-2021,在研

10.天津市自然科学基金,医工结合,青年项目,NS1619激活BKCa通道在颅脑创伤后脑血管痉挛中的保护作用及机制研究,6万,2021-2023,在研

11.天津市发展战略项目,面向2035/2025年的科技协同融合创新发展规划思路研究,2019-2020,10万,参与,在研


研究成果

代表性论文与著作(SCI=80+;总引用=5000+;1篇热点论文,9篇ESI高被引论文):

1. Haile Liu, Guosong Hong, Zhentao Luo, Junchi Chen, Junlei Chang, Ming Gong, Hua He, Jiang Yang, Xun Yuan, Lulin Li, Xiaoyu Mu, Junying Wang, Wenbo Mi, Jian Luo, Jianping Xie*, and Xiao-Dong Zhang *, Atomic Precision Gold Clusters for NIR-II Imaging, Adv. Mater., 2019。影响因子=25.8。原子精度的金团簇作为红外二区荧光探针(https://www.x-mol.com/news/80727)。

2. Ruijuan Yan, Si Sun, Jiang Yang, Wei Long, Junying Wang, Xiaoyu Mu, Qifeng Li, Wenting Hao, Shaofang Zhang, Haile Liu, Yalong Gao, Lufei Ouyang, Junchi Chen, Shuangjie Liu, Xiao-Dong Zhang,*, Dong Ming,* A Nanozyme-Based Bandage with Single-Atom Catalysis for Brain Trauma, ACS Nano, 2019.影响因子=13.9。神奇“绷带”!天津大学在单原子纳米酶绷带治疗颅脑创伤研究中取得进展, http://news.tju.edu.cn/info/1012/47197.htm

3. Xiaoyu Mu, Hua He, Junying Wang, Wei Long, Qifeng Li, Haile Liu, Yalong Gao, Lufei Ouyang, Qinjuan Ren, Si Sun, Jingya Wang, Jiang Yang, Qiang Liu, Yuanming Sun, Changlong Liu, Xiao-Dong Zhang*, Wenping Hu, Carbogenic Nanozyme with Ultrahigh RNS Selectivity for Traumatic Brain Injury, Nano Letters, 2019。影响因子=12.2。催化纳米酶在神经系统疾病中的应用取得新进展,http://physics.tju.edu.cn/news/details/10260/

4. Xiaoyu Mu, Junying Wang, Yonghui Li, Fujuan Xu, Wei Long, Lufei Ouyang, Haile Liu, Yaqi Jing, Jingya Wang, Haitao Dai, Qiang Liu, Yuanming Sun, Changlong Liu, and Xiao-Dong Zhang*, Redox Trimetallic Nanozyme with Neutral Environment Preference for Brain Injury, ACS Nano, 2019.影响因子=13.9

5. HaoWang, Xiaoyu Mu, JiangYang, Yongye Liang, Xiao-Dong Zhang*, Dong Ming*, Brain imaging with near-infrared fluorophores, Coordination Chemistry Reviews, 2019 (380) 550-571。影响因子=13.8

6. Hao Wang, Xiaoyu Mu, Hua He, Xiao-Dong Zhang*, Cancer Radiosensitizers, Trends in Pharmacological Sciences, 39 (2018) 24-48. (热点论文0.1%,ESI高被引论文).影响因子=12.2

7. Qinglai Yang, Zhuoran Ma, Huasen Wang, Bin Zhou, Shoujun Zhu, Yeteng Zhong, Junying Wang, Hao Wan, Alexander Antaris, Rui Ma, Xiao Zhang, Jingyi Yang, Xiaodong Zhang*, Haitao Sun*, Weiqiang Liu, Yongye Liang*, Hongjie Dai*, Rational Design of Molecular Fluorophores for Biological Imaging in the NIR-II Window, Advanced Materials, 28, 2017. (ESI高被引论文).影响因子=25.8

8. Xiao-Dong Zhang, Huasen Wang, Alexander L Antaris, Lulin Li, Shuo Diao, Rui Ma, Andy Nguyen, Guosong Hong, Zhuoran Ma, Joy Wang, Shoujun Zhu, Joseph M Castellano, Tony Wyss-Coray, Yongye Liang*, Jian Luo*, Hongjie Dai*, Traumatic Brain Injury Imaging in the Second Near‐Infrared Window with a Molecular Fluorophore, Advanced Materials, 28, 2016.影响因子=25.8

9. Xiao-Dong Zhang*, Jinxuan Zhang, Junying Wang, Jiang Yang, Jie Chen, Xiu Shen, Jiao Deng, Dehui Deng, Wei Long, Yuan-Ming Sun, Changlong Liu, Meixian Li*, ACS Nano, 10 (2016) 4511-4519.影响因子=13.9

10. Xiao-Dong Zhang*, Zhentao Luo, Jie Chen, Xiu Shen, Shasha Song, Yuanming Sun, Saijun Fan, Feiyue Fan, David Tai Leong, Jianping Xie*, Ultrasmall Au10-12(SG)10-12 Nanomolecules for High Tumor Specificity and Cancer Radiotherapy. Advanced Materials, 26 (2014) 4565-4568 (ESI高被引论文).影响因子=25.8

11. Xiao-Dong Zhang, Jie Chen, Yuho Min, Gyeong Bae Park, Xiu Shen, Sha-Sha Song, Yuan-Ming Sun, Hao Wang, Wei Long, Jianping Xie, Kai Gao, Lianfeng Zhang, Saijun Fan, Feiyue Fan, Unyong Jeong*, Metabolizable Bi2Se3 Nanoplates: Biodistribution, Toxicity, and Uses for Cancer Radiation Therapy and Imaging, Advanced Functional Materials, 24 (2014) 1718–1729.

12. Jun-Ying Wang, Xiaoyu Mu, Yonghui Li, Fujuan Xu, Wei Long, Jiang Yang, Peixian Bian, Junchi Chen, Lufei Ouyang, Haile Liu, Yaqi Jing, Jingya Wang, Lingfang Liu, Haitao Dai, Yuanming Sun, Changlong Liu, Xiao-Dong Zhang*, Hollow PtPdRh Nanocubes with Enhanced Catalytic Activities for In Vivo Clearance of Radiation-Induced ROS via Surface-Mediated Bond Breaking, Small, 14 (2018).

主要研究成果:

专利:张晓东…,超小Au10?12(SG)10?12团簇作为肿瘤放疗增敏剂和CT造影剂的应用和以Au10?12(SG)10?12团簇为主要功效成分的药物制剂(专利号:201410208738.7)


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