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生物医学工程系

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刘晓敏


一、个人情况简介

刘晓敏,女,回族,1980年生人。教授。主要研究方向:针对稀土上转换发光纳米材料研究领域中的基本科学问题和应用中的实际问题开展了1. 稀土上转换发光纳米材料复杂结构设计合成方法2. 上转换能量迁移发光机理和发光动力学3. 生物功能化纳米平台组装方法4. 上转换可见光和上转换近红外光成像引导的肿瘤光动力学治疗新方法 5. 上转换光纤生物传感器的设计及全血免疫检测新技术等领域较为深入和系统地研究。在纳米材料结构设计与合成方面:发展并实现了上转换纳米材料离子热可控制备技术,解决了国际上水溶性高效发光上转换纳米材料难于直接制备的工艺难题。在国际上率先提出了纳米分区域掺杂新结构,突破了发光中心Er3+离子最佳掺杂浓度2%mol)的局限,极大地提高了上转换纳米材料的发光效率。在上转换发光机理及动力学研究方面:建立了上转换微观能量迁移过程的时间分辨monte-carlo模型,首次观测到上转换能量迁移的时间分辨特性。改变了能量在发光中心及其周围敏化离子间传递的宏观固有认识,为实现上转换发光效率的增强具有重要指导意义。在功能平台构建及应用方面:提出了上转换纳米光敏剂共价偶联新技术,并第一次在实验上探测到了单线态氧产生的信号,解决了上转换纳米光敏剂单线态氧产率低而导致实用化难的问题。Chem. Soc. Rev, ACS nano, Biomaterials, J. Phy. Chem. Lett, Nanoscale, Chem. Commun, Chem. A. Eur. J.等国际重要学术期刊杂志上累计发表SCI论文56其中影响因子5.0以上论文45篇。这些研究工作被国际知名SCI 期刊共他引1582次,H因子26。申请及授权国家发明专利7项,并受邀撰写英文专著“Upconversion Materials”部分章节的内容被推荐为欧盟科技合作计划(COST)的国际委员、中国生物医学光子学会和中国光学学会生物医学光子学分会的青年委员。作为项目负责人获得了中荷政府间联合研究计划国家自然科学基金面上项目青年项目和吉林省领军人才及创新团队项目的资助。获得吉林省自然科学成果奖二等奖1项,排名第一


二、教育背景

(1) 2003-092008-06, 百老汇官网, 无机合成与制备化学, 博士, 导师: 冯守华 院士

(2) 1999-092003-06, 百老汇官网, 化学, 学士

三、科研经历

(1) 2018-11至现在, 百老汇官网, 百老汇官网, 教授

(2) 2016-092018-10, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 发光学及应用国家重点实验室, 研究员

(3) 2016-072017-08, 荷兰莱顿大学医学院, 医学影像学系, Research Fellow

(4) 2013-012013-12, 荷兰阿姆斯特丹大学医学院, 生物物理学系, 高级访问学者

(5) 2010-092016-09, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 发光学及应用国家重点实验室, 副研究员

(6) 2009-102010-08, 荷兰阿姆斯特丹大学, 范特霍夫分子研究所, 高级访问学者

(7) 2008-072010-10, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 发光学及应用国家重点实验室,助理研究员


四、承担项目(项目负责人)

2009/01 - 2009/12 百老汇官网无机合成与制备化学国家重点实验室开放课题,6万。

2009/01 - 2011/12 苏州市科技局项目,红外光上转换光敏纳米晶及其肿瘤诊治的新方法研究,SYJG090736万。

2010/01 - 2013/12 国家自然科学基金青年基金,体内靶向980nm光子上转换UVA1纳米光敏晶及其肿瘤光动力治疗效应研究,1100418923万 。

2012/01 - 2015/12 国家自然科学基金面上项目,离子协同发光上转换多同质壳/核纳米新结构及其物理问题研究1117427775万。

2015/01 - 2017/12 中国科学院-荷兰皇家科学院合作交流项目,新一代上转换纳米疫苗研究,530-5CDP26, 10万欧元。

2017/01 - 2018/12 吉林省领军人才及创新团队项目,纳米生物医学光子学研究团队,20170219002JH25万。

2019/01 - 2012/12国家自然科学基金面上项目,癌症早期诊断与精准治疗以体化光开关型上转换纳米光敏剂及其应用研究,6187519163万。


五、学术任职:

(1) 欧盟科技合作计划(COST)国际委员

(2) 中国光学学会生物医学光子学专业委员会青年委员

(3) 中国生物医学工程学会生物医学光子学分会青年委员


六、科研奖励:

“六方NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子的水热合成

吉林省自然科学成果奖二等奖1项,排名第一。


七、学术论著:

Langping Tu; Xiaomin Liu; Hong Zhang, ?Upconversion nanomaterials?, CRC press Taylor & Francis Group , 2016.5.12


八、申请授权发明专利:

(1) 发光中心分区域掺杂稀土上转换荧光材料及其制备方法,

刘晓敏,孔祥贵,涂浪平,张友林,曾庆辉。

授权日期:2013年09月25日

(2) 一种上转换纳米粒子与金纳米棒复合的纳米粒子及其制备方法及应用

常钰磊,孔祥贵,刘晓敏,张友林,涂浪平,赵慧颖

授权日期:2016年04月27日

(3) 拉曼光学光纤传感器自参考量化检测方法

孔祥贵,刘晓敏,张友林,常钰磊,涂浪平,赵慧颖

授权日期:2016年08月17日

(4) 高掺杂宽带激发稀土上转换荧光纳米材料及其制备方法

刘晓敏张友林常钰磊涂浪平孔祥贵

专利号: 201410035489.6

(5) 一种具有天线效应的稀土上转换 荧光纳米材料及其制备方法

刘晓敏张友林常钰磊涂浪平孔祥贵

专利号:201411178765.X

(6) 一种高掺杂稀土上转换荧光纳米材料及其制备方法

刘晓敏张友林涂浪平常钰磊 孔祥贵

专利号: 201611177064.4

(7)一种具有抑制癌细胞存活通路的高效上转换纳米光敏剂及其制备方法

刘晓敏张友林涂浪平常钰磊 孔祥贵

专利号:201711217300.0


九、代表性论文:

第一作者论文:

1. Liu, X.; Fan, Z.; Zhang, L.; Jin, Z.; Yan, D.; Zhang, Y.; Li, X.; Tu, L.; Xue, B.; Chang, Y.; Zhang, H.; Kong, X., Bcl-2 inhibitor uploaded upconversion nanophotosensitizers to overcome the photodynamic therapy resistance of cancer through adjuvant intervention strategy. Biomaterials 2017, 144, 73.

2. Liu, X.; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Chang, Y.; Wang, T. T.; Chan, A.; Lowik, C. W. G. M.; Zhang, H., In vivo 808 nm image-guided photodynamic therapy based on an upconversion theranostic nanoplatform. Nanoscale 2016, 8 (33), 15358.

3. Liu, X.; Chen, H.-C.; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Chang, Y.; Wu, F.; Wang, T.; Reek, J. N. H.; Brouwer, A. M.; Zhang, H., Near infrared light-driven water oxidation in a molecule-based artificial photosynthetic device using an upconversion nano-photosensitizer. Chemical communications 2015, 51 (65), 13008.

4. Liu, X.; Que, I.; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Chang, Y.; Wang, T. T.; Chan, A.; Lowik, C. W. G. M.; Zhang, H., In vivo image-guided photodynamic therapy based on an upconversion theranostic nanoplatform. Nanoscale 2015, 7 (36), 14914.

5. Liu, X.; Zheng, M.; Kong, X.; Zhang, Y.; Zeng, Q.; Sun, Z.; Buma, W. J.; Zhang, H., Separately doped upconversion-C-60 nanoplatform for NIR imaging-guided photodynamic therapy of cancer cells. Chemical communications 2013, 49 (31), 3224.

6. Liu, X.; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Wang, Y.; Zeng, Q.; Li, C.; Shi, Z.; Zhang, H., Breakthrough in concentration quenching threshold of upconversion luminescence via spatial separation of the emitter doping area for bio-applications. Chemical communications 2011, 47 (43), 11957.

7. Liu, X.; Zhao, J.; Sun, Y.; Song, K.; Yu, Y.; Du, C.; Kong, X.; Zhang, H., Ionothermal synthesis of hexagonal-phase NaYF4:Yb3+,Er3+/Tm3+ upconversion nanophosphors. Chemical communications 2009, (43), 6628.

8. Liu, X.; Li, G.; Hu, Y.; Yu, Y.; Bi, M.; Shi, Z.; Feng, S., Hydrothermal synthesis and structure characterization of the first organically templated metal iodates. Inorg Chim Acta 2009, 362 (1), 65.

9. Liu, X.; Li, G.; Hu, Y.; Yang, M.; Kong, X.; Shi, Z.; Feng, S., Hydrothermal synthesis and crystal structure of polar and nonpolar compounds in indium iodate family. Cryst Growth Des 2008, 8 (7), 2453.

10. Liu, X.; Li, G.; Hu, B.; Yu, Y.; Hu, Y.; Bi, M.; Shi, Z.; Feng, S., Hydrothermal synthesis, structural characterisations, and photoluminescence properties of four inorganic-organic hybrid compounds in the indium/gallium iodate family. Eur J Inorg Chem 2008, (16), 2522.

11. Liu, X.; Li, G.; Bi, M.; Hu, Y.; Yu, Y.; Shi, Z.; Feng, S., Hydrothermal synthesis and X-ray crystal structure of four inorganic-organic hybrid compounds in vanadium/copper iodate family. Z Anorg Allg Chem 2008, 634 (9), 1601.

12. Liu, X.; Li, G.; Bi, M.; Gao, L.; Shi, Z.; Feng, S., Hydrothermal synthesis and structure characterization of the organic templated metal iodates. Abstr Pap Am Chem S 2007, 233, 856.


通信作者论文:

1. Li, X.; Tang, Y.; Xu, L.; Kong, X.; Zhang, L.; Chang, Y.; Zhao, H.; Zhang, H.; Liu, X*., Dependence between cytotoxicity and dynamic subcellular localization of up-conversion nanoparticles with different surface charges. Rsc Adv 2017, 7 (53), 33502

2. Chang, Y.; Li, X.; Zhang, L.; Xia, L.; Liu, X.*; Li, C.; Zhang, Y.; Tu, L.; Xue, B.; Zhao, H.; Zhang, H.; Kong, X., Precise Photodynamic Therapy of Cancer via Subcellular Dynamic Tracing of Dual-loaded Upconversion Nanophotosensitizers. Scientific reports 2017, 7.

3. Chang, Y.; Li, X.; Kong, X.; Li, Y.; Liu, X.*; Zhang, Y.; Tu, L.; Xue, B.; Wu, F.; Cao, D.; Zhao, H.; Zhang, H., A highly effective in vivo photothermal nanoplatform with dual imaging-guided therapy of cancer based on the charge reversal complex of dye and iron oxide. Journal of Materials Chemistry B 2015, 3 (42), 8321.

4. Wu, F.; Liu, X.*; Kong, X.; Zhang, Y.; Tu, L.; Liu, K.; Song, S.; Zhang, H., The real role of active-shell in enhancing the luminescence of lanthanides doped nanomaterials. Applied Physics Letters 2013, 102

5. Liu, J.; Liu, X.*; Kong, X.; Zhang, H., Controlled synthesis, formation mechanism and upconversion luminescence of NaYF4: Yb, Er nano-/submicrocrystals via ionothermal approach. J Solid State Chem 2013, 190, 98.



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