邹桂征

个人信息Personal Information

教授 博士生导师 硕士生导师

性别:男

学历:博士研究生毕业

学位:博士

在职信息:在职

联系方式:waif1234@163.com


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教师博客

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本课题组的ECL基础研究历史及最新进展(持续更新中)

发布时间:2019-03-13   点击次数:

 本课题组将助力我国企业抢占被跨国公司垄断的ECL临床诊断市场作为长远目标,课题组负责人邹桂征教授自1999年攻读硕士学位开始、长期致力于研发ECL新物质、构建新型ECL检测装置和发展具有自主知识产权的ECL分析新技术,已在相关领域坚持开展工作20余年。

截止到目前,本课题组已在相关基础研究与应用开发领经历三个研发阶段,正在深入推动全自动光谱型ECL临床诊断设备及相关仪器技术研发。

第一阶段为1999年-2007年。课题组负责人主要开展电位分辨型ECL分析方法和纳米材料类ECL体系的研发工作,通过8年的探索与实践构建出适用于定性分析的简易型ECL光谱采集装置。

攻读硕士学位期间(1999-2002),在崔华教授和林祥钦教授的联合指导下组装了多套PMT型ECL检测装置,基于上海辰华公司CHI832电化学分析仪的四电极体系设计并实现了电化学信号和ECL光电流信号的同步采集(2001),同时开展了鲁米诺体系的多通道ECL机理研究,首次涉足ECL光谱采集工作;期间,经安徽光机所专家引荐于2001年与安徽师范大学物理系崔执凤教授合作、探索使用CCD光栅光谱仪采集ECL光谱的可行性,因ECL信号采集效率差未果;

攻读博士学位期间(2002-2005),在鞠熀先教授指导下从事新型ECL体系研发工作,在国际上首次开展量子点的水相ECL性质研究,构建了第一支量子点ECL生物传感器,提出了量子点水相ECL的反应机制,推动了量子点ECL的生化分析应用研究;期间,将流动注射化学发光仪与电化学工作站联用、组装了光电信号同步的PMT型ECL检测装置;同时,于2003年开始与东南大学物理系合作、探索使用CCD光栅光谱仪采集ECL光谱的可行性;

2005年参加工作,将研发高效量子点类ECL物质和开展ECL光谱学研究作为主攻方向开展ECL分析的基础与应用研究;通过与山东大学化学院金文睿教授合作,采用设计高效光路、提高ECL收集效率的方式于2007年9月组装了一套由普通CCD光栅光谱仪和CHI832电化学工作站组成的双电脑控制型简易ECL光谱采集系统,该系统能在极限运行条件下定性采集ECL辐射的光谱信息;所采用的CCD光栅光谱仪为山东大学信息科学与工程学院国有资产,研发工作得到了信息科学与工程学院孙玉明老师、晶体材料研究所于晓强教授和物理学院陈明教授的特别支持;

第二阶段为2008年-2015年。课题组负责人经过第二个8年的探索与实践,成功研制出适用于定量分析的ECL光谱仪,发展了纳米材料类的单波段ECL物质制备方法。

2009年,招收第一名硕士研究生——梁国栋同学(聊城大学),开始独立开展科研工作:将近红外ECL分析和新型CdTe/CdS量子点的研发作为研究课题,采用双稳定剂包被打破CdS外壳的设计,通过提高CdTe/CdS量子点电荷注入效率、同时保持量子点表面钝化状态的方式,成功制备辐射范围可扩展至近红外区的、单色和高强度ECL新物质,发展了基于该物质的ECL标记和近红外ECL免疫分析技术,相关技术的分析性能可与罗氏临床诊断技术相媲美;梁国栋同学发表4篇SCI论文,采用多种方式定性采集了CdTe/CdS量子点的ECL光谱,授权2件中国国家发明专利授,在Anal. Chem.和欧洲化学和Chem. Comm.等刊物发表4篇SCI论文,获山东大学优秀硕士学位论文奖励

2011年,招收第二名硕士研究生——刘淑风同学(滨州学院),将绿光ECL分析和新型CdSe/CdS量子点的研发作为研究课题,采用双稳定包技术制备了在绿光区具有单色ECL辐射的新型ECL物质,开展了该ECL物质的ECL光谱和光强型ECL生化分析传感研究;刘淑风同学系统研究了CdSe/CdS量子点尺寸与其ECL光谱之间的对照关系,在Anal. Chem.和BB等刊物发表2篇SCI论文,授权2件中国国家发明专利,获山东省优秀硕士学位论文奖励;

2013年,招收第三名硕士生——张新同学(聊城大学),以本课题组拥有专利的CdSe/CdS量子点为ECL发光物发展了一种超灵敏的ECL单分子免疫分析方法,验证了本课题组搭建的、适用于定量分析的ECL光谱仪样机的分析性能,同时,在国际上率先实现了光谱型ECL的定量分析传感研究;张新同学在Anal. Chem.发表2篇SCI论文,授权2件中国国家发明专利;

2014年,本课题组开始研发和组装适用于定量分析的ECL光谱仪,以推动ECL光谱学的发展;该原型机于2015年底定型组装,2016年初完成调试,并支持张新同学顺利开展了光谱型ECL的定量分析传感研究。

第三阶段为2016年至今。初步实现了ECL光谱仪的国产化和产业化,原型机成功助力20课题组的基础研究,推广机型于2019年12月在南京大学装机运行,相关仪器技术已在十余家科研院所和多家高新技术企业获得推广使用;成功发展了光谱分辨型ECL多组分分析技术,以光谱分辨和多指标检测的模式突破了跨国公司在光强型ECL临床诊断领域的技术壁垒,推动ECL分析由传统“黑白型”总光强检测模式进入“彩色型”光谱分析模式。

第四名硕士生周洁同学(2014级,本科毕业于聊城大学)采用本课题组拥有专利的量子点作为标记物分别发展了光谱型的单色单组分和多色多组分ECL分析技术;在国际上上率先实现了光谱分辨的ECL多色多组分分析;周洁同学发表2篇SCI论文,获一项中国国家发明专利授权;同年招收第五名硕士生龙小言同学(毕业于贵州师范学院,少数民族干部培养计划学生,2015年入学),将无毒性元素量子点作为研究课题,开展了CuInS2量子点的ECL性质和生化传感研究,在Anal. Chem等刊物发表2篇SCI论文;授权1件中国发明专利。

第六名硕士生和玉鹏同学(2015级,本科毕业于山东大学)将表面态影响量子点ECL的机理和高灵敏双色ECL分析作为研究课题;以本课题组拥有专利的量子点为载体,采用电位分辨ECL辐射总强度和时间分布ECL光谱分析相结合的方式,系统研究了表面态对量子点ECL性能的影响;和玉鹏同学协助搭建了ECL光谱仪样机和PMT型双光路ECL检测装置,在Anal. Chem.、欧洲化学和J. Phys. Chem. Lett.等刊物发表3篇SCI论文,授权2件中国国家实用新型专利;

第七名硕士生谭肖同学(2015级,本科山东师范大学)系统研究了钙钛矿量子点的水相ECL性质,基于本课题拥有专利的量子点发展了光谱分辨的单色(绿光区)和双色(绿光和近红外区)ECL分析技术;谭肖同学发表3篇SCI论文(其中JACS一篇),获国奖、山东大学和山东省优秀硕士学位论文奖励;

2016年,本课题开始研发和组装PMT型多光路(多色)ECL检测装置,目前已经成功实现双色双光路ECL装置的研发,获中国国家专利授权;波段分辨型ECL硬件装置及相关分析技术于2020年度获得推广,五年普通实施许可授权费用为250万元。

第八名硕士生杨丽琼同学(2016级,本科毕业于燕山大学),开展新型单色ECL物质研发工作,在Angew发表研究论文一篇;获山东大学和山东省优秀硕士学位论文奖励授权1件中国国家发明专利

本课题组交流生黄燕同学(聊城大学2015级硕士生)在国际上率先开展了钙钛矿量子点的ECL性质研究,推动了面向发光应用的钙钛矿材料研究,在Nanoscale和Inorgan. Chem上发表SCI研究论文两篇;

第九名硕士生付克娜同学(2017级,本科毕业于曲阜师范大学),开展水相稳定钙钛矿量子点研发工作,完成SCI论文两篇;

第十名硕士生高旭雯同学(2018级,本科毕业于运城学院),开展量子点ECL机理的深入研究工作,成功将光谱型单色ECL分析拓展至近红外区815纳米,硕士阶段发表论文1篇

2018年,本课题与热心ECL光谱学应用研究的专业同行组建福芯科技(香港)有限公司,开始推动适用于定量分析的ECL光谱仪市场化工作;截至到2020年月,原型机助力国内十余课题组在ECL基础研究领域发表高水平研究论文30篇,课题组已成功为中国科学院、清华大学、南京大学、中国科学技术大学与天津大学等单位同行组装ECL光谱仪十余套。原型机及定型后推广机型的分析测试性能得到中国科学院院士汪尔康先生的认可,汪先生评价“在相关仪器技术研发领域具有独创性”。

交流生张芳同学(山东大学2016级硕士生)开展了ZnAgInS量子点的ECL性质和生化分析研究,将ECL物质研发和性能调控拓展至多元量子点,在Anal. Chem. 和Biosen. Bioelectron.发表SCI论文两篇;交流生傅莉同学(山东大学2017级硕士生)与李志鹏同学(大连理工大学博士生)系统开展了CIS量子点的低电位ECL研究,李志鹏同学在J. Phys. Chem. Lett.和Anal. Chem.等刊物发表论文3篇,授权1件中国发明专利。交流生刘建波同学(齐鲁工业大学2018级硕士生)开展了双金属纳米团簇的ECL机理研究,在Chem. Commun. 发表论文一篇。

2019年,招收首位博士生傅莉同学,在Anal. Chem.等刊物发表论文九篇,授权发明专利7件,分别发展了低电位ECL分析方法、免共反应剂型ECL分析方法和近红外二区的ECL分析方法,构建了纳米发光材料类试剂盒,相关方法能够提高ECL分析的实用型。

第十一名硕士生董双田同学(2019级,本科毕业于山东师范大学)正在开展面向临床应用的化学发光与电化学发光体系研究,开发了低电位的ECL体系,实现了闪光型和辉光型化学发光的调控,初步完成了CIS类量子点在全自动化学发光设备上的生化分析测试与试剂盒设计。在Anal. Chem.发表论文二篇,授权中国发明专利5件,美国专利1件。

2020年初,本课题组启动了ECL光谱仪原型机核心部件的国产化工作,基于国产CMOS、固定光栅单色仪和电化学工作站实现了ECL光谱的准确采集。

第十二名硕士生徐渝琪同学(2020级,本科毕业于山东大学)开展面向临床应用的化学发光新体系与相关仪器技术研发工作,已在Anal. Chem.刊物发表论文1篇,申报发明专利1件。

第二名博士生高旭雯同学(2020级,硕博连读)正在开展面向ECL新体系与相关仪器技术研发工作,已在德国应化、Anal. Chem.等刊物发表论文9篇,申报中国专利十余件、美国专利1件,已授权中国实用新型专利1件、中国发明专利7件。

第三名博士生贾静娜同学(2020级,硕士毕业于山东大学)正在开展力致发光新体系与相关仪器技术研发工作,已在AFM、J. Phys. Chem. C 等刊物发表论文3篇,授权发明专利2项、实用新型专利1件。

第四名博士生王东洋同学(2019级,硕士毕业于石河子大学)于2021年4月转入我组,在ACS Nano、Anal. Chem.等刊物发表论文3篇,开展电化学发光传感与相关仪器技术研发工作,授权实用新型专利1件,已按时毕业。

第十二名硕士生任校萱同学(2021级,本科毕业于青岛科技大学)正在基于深圳普门的全自动化学发光生化分析系统开展纳米材料类ECL生化分析应用工作,已初步验证本课题组具有知识产权的ECL试剂适用于全自动ECL免疫分析,且在全自动设备上的ECL性能与经典体系联吡啶钌/三丙胺相当。采用指定电极体系时,本课题开发的试剂辐射强度是联吡啶钌/三丙胺的5-40倍,正在展开试剂盒研发工作;授权中国发明专利1件。

第五名博士生刘靓蕾同学(2020级,硕士毕业于内蒙古大学)于2021年11月转入我组,开展手性分离相关工作,发表论文3篇,授权中国发明专利1件。

2022年初,本课题组参与成立山东大学-山东国晨生物科技有限公司化学发光技术联合研发中心,完成了ECL光谱仪商用机型的定型设计,签署了核心部件稳定供货的三方协议。山东国晨生物科技有限公司已经具备国产化ECL光谱分析仪的生产与装配能力,实现了相关仪器技术的产业化。

第十三名硕士生李梦韦同学(2022级,本科毕业于中国石油大学)正在开展量子点ECL研发工作,在Chem. Comm.刊物发表论文1篇

第十四名硕士生艾遥伽同学(2022级,本科毕业于山东师范大学)正在开展量子点ECL研发工作

第十五名硕士生马璐瑶同学(2023级,本科毕业于云南师范大学)正在开展量子点ECL研发工作

第十六名硕士生王玉娇同学(2023级,本科毕业于聊城大学)正在开展量子点ECL研发工作

2024年,本课题组参与创办的山东国晨生物科技有限公司初步完成电/化学发光光谱仪国产化,实现了全自动化学发光免疫分析仪等产品的开发,阶段性完成化学发光IVD技术与装备的迭代升级储备。