尊敬的各位老师：

您好！

张云研究员指导的2015级生物化学与分子生物学专业硕士研究生将进行学位论文答辩。

届时请您拨冗参加。

特此致函！

时间：2018年05月17日上午10:00-12:00  

地点： 中科院海西研究院厦门稀土材料研究所

（厦门集美区兑山西珩路258号，厦门稀土材料研究所A区1号楼10层1013会议室）

报告人： 刘榕  吴四容

答辩专家：

安汉祥（教授/厦门大学）

马恩（正高级工程师/中科院海西研究院厦门稀土材料研究所）

孟令一（副研究员/中科院海西研究院厦门稀土材料研究所）

王艳良（高级工程师/中科院海西研究院厦门稀土材料研究所）

吴挺俊（副研究员/中科院海西研究院厦门稀土材料研究所）

学位论文题目：多功能纳米材料的合成与生物医学应用（刘榕）

摘要：纳米材料由于在纳米尺寸表现出特定的物化性能而在生物医学领域表现出重大的应用价值。包括造影、载药、抗肿瘤、抗菌和再生等诸多方面。例如，铁磁性和顺磁性纳米颗粒用于核磁共振成像；含铋，金和锆等高X光吸收系数元素的纳米材料用于CT成像；量子点和上转换纳米材料用于荧光成像；碳基纳米材料等运用于光声成像；介孔或中空结构用于载药；光热材料用于光热治疗以及含银纳米颗粒的材料用于抗菌治疗等。随着纳米技术的发展，廉价、温和、简易的制备和组装方法为获得合理的多功能纳米材料应用于生物医学领域提供更大的可行性，多功能纳米材料作为更全面有效的纳米平台，表现出更好的应用前景。此文将对多功能纳米材料的生物医学应用，合成，表征以及发展方向进行综合的阐述。主要包括以下工作内容：

1. 通过反向微乳液的方法合成SiO₂包覆量子点（QD）单核心颗粒的QD/SiO₂核壳结构，并且，通过额外添加少剂量的乙醇可以控制SiO₂层厚度。由于量子点具有较大的生物毒性，单颗粒的包覆可以有效的避免大量量子点存在于纳米复合材料中。然后，通过正丙醇锆的水解在SiO₂表面覆盖一层ZrO₂，由于Zr元素较高的X光衰减系数，可用于CT成像。并在表面进行叶酸（FA）修饰来提高肿瘤细胞对纳米复合材料的摄入量。我们合成并表征了肿瘤细胞靶向的荧光/CT双模态成像的QDs/SiO₂/ZrO₂-FA纳米复合材料。该材料表现出对肝细胞和肝癌细胞优异的相容性。体外荧光成像实验中，FA修饰的纳米复合材料显著提高肝癌细胞的摄入量。

2. 通过将牛血清白蛋白（BSA）和五水合硝酸铋混合溶液进行水热反应制备了纵横比可调节的硫化铋纳米材料（Bi₂S₃）。通过调节反应体系中BSA的浓度，可以获得从无规则纳米片到冰棍棒状的纳米棒结构，明显的观察到纵横比的改变在BSA浓度变化过程中。另外，我们说明了纳米材料在水溶液中优异的光热转换性能以及卓越的PA和CT成像效果，并证明了硫化铋的生物相容性通过体外细胞毒性分析，并进一步证实光热治疗效果通过体外光热治疗测试。

3. 合成聚多巴胺掺杂的介孔二氧化硅覆盖还原氧化石墨烯纳米片（rGOs/MSN/PDA），并负载了阿霉素（DOX）用于化疗和光热协同治疗。该材料在GOs/MSN的合成基础上，通过额外添加盐酸多巴胺获得，操作简便，显著提升纳米复合材料的性能。获得的PDA以及在合成过程中氧化石墨烯的还原，使材料的光热性能得到提升通过光热转换性能测试证实，同时，表现出更好的生物相容性通过体外细胞毒性证明，另外，在体外抗肿瘤实验中，通过光热治疗介导的化疗，显著提升抑制效果。

4. 合成尺寸可调的小银纳米颗粒修饰的介孔二氧化硅覆盖还原氧化石墨烯纳米片用于光热协同的抗菌治疗。通过在介孔二氧化硅覆盖氧化石墨烯的结构基础上，负载尺寸可控的小银纳米颗粒构建具有抗菌和光热转换性能的纳米复合材料。表现出对E.Coli，P.Putida和Rhodococuss优异的抗菌性能通过最低抑制浓度测试。然而，抗菌性能随着初始细菌菌量的提高而减弱说明高浓度菌群对复合材料表现出不敏感性。通过额外的光热处理，表现出了显著的抗菌增强基于光热协同效应。

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学位论文题目：表面增强拉曼（SERS）基底合成与制备及分子定量分析（吴四容）

摘要：表面增强拉曼光谱（SERS）是一种极高表面检测灵敏度的检测表面物质指纹振动信息的光谱技术，甚至在特定的条件下，灵敏度可达到单分子水平。随着SERS效应的发展，SERS已经广泛应用于化学分析、生物成像、环境检测和食品安全等领域。铸币金属（如Ag、Au和Cu等）的纳米级粗糙表面或者它们的纳米结构（如纳米粒子）具有极高的SERS效应，SERS效应的强弱不仅取决于金属的性质，还与其纳米结构的尺寸、形状和间距密切相关。长期以来，由于基底材料和表面形貌的SERS强度均一性和重现性很差，SERS效应大部分用于定性分析，而定量分析占少数。

本论文的工作从方法学角度出发，针对基底材料和表面形貌引起的SERS强度均一性和重现性问题，以金纳米棒（Au NRs）为种子，合理及理性的设计并合成了Au-IS-Ag核-壳纳米结构和Au八面体两种纳米结构，并组装成2D或3D基底用于SERS分子定量检测，主要研究内容和结论如下：

（1）Au-IS-Ag核-壳长方体纳米粒子合成及SERS研究。以种子介导合成方法合成了内嵌内标分子（IS）的Au-IS-Ag核-壳长方体纳米粒子，具有很好的单分散性，粒子大小均一，平均长度约为92 nm，宽为43 nm。IS的选择需要具备既能均匀吸附到Au NRs表面又能辅助Ag壳的增长，我们尝试了两种分子，即对氨基苯甲酸（pMBA）和对氨基苯硫酚（pATP）作为IS，既不影响粒子的合成也不破坏粒子的形态结构。长方体具有清晰的棱和角，以合成的长方体纳米粒子作为SERS基底，既可以作为内标校准检测结果又可以提供强的SERS效应。罗丹明6G（R6G）作为模拟检测的目标分子，以上述长方体纳米粒子溶液为基底时得到极好的定量效果，而且检测过程中不需要添加任何絮凝剂。为此将合成的长方体纳米粒子以我们组自创的气-水界面组装方法组装成单层2D基底，同样以R6G作为目标分子，虽然检测的灵敏度没溶液基底强，但是校准定量效果还是很显著的。

（2）Au八面体纳米粒子合成及SERS研究。同样以Au NRs作为种子合成不同尺寸的均一单分散的Au八面体纳米粒子。将合成的Au八面体纳米粒子以同样的界面组装方法，层层组装方式，自组装形成1到10层3D结构。SERS性能测试中所有基底的SERS平均强度RSD均小于10%，而且优化后的基底的SERS平均强度RSD低至3%，这说明Au八面体3D基底表面足够均匀，重现性足够好。优化后的基底检测了氨基酸和尿素两种生物分子，不仅具有良好的线性度且检测灵敏度高。

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