喜讯！我校两位教师在国际顶级期刊上发表论文

2021-10-01 18:15:05

长沙理工大学

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近期，长理学者在化学、材料等学科领域再次取得重大科研突破，多篇科研成果发表于国际顶级期刊。

其中，化学学院卿志和博士课题组在国际化学顶级期刊《Angew. Chem.》连续发表两篇论文；材料学院张怡琼博士（第一作者、第一通讯作者）与合作者在材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Materials》发表1篇论文。

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卿志和博士课题组研究成果介绍

基于DNA探针在铂纳米颗粒表面的高稳定性修饰和高保真信号释放的前期研究基础，卿志和博士课题组发展了一种细菌感染激活的纳米酶，在生理条件下同时打破局部pH和过氧化氢的限制，提高慢性伤口部位的抗菌效果。APGH在受感染的伤口中被细菌分泌的透明质酸酶激活，之后纳米酶通过表面修饰的核酸适体与细菌结合，葡萄糖氧化酶催化糖尿病伤口中高浓度的葡萄糖氧化，降低pH，补充过氧化氢，铂纳米酶在细菌表面原位生成·OH，提高了化动力学杀菌效果。APGH的活性转化与抗菌作用在体外实验和糖尿病伤口抗菌实验中得以验证。这种通过调控生理微环境以增强纳米酶活性的策略具有通用性，对促进纳米酶的生物学应用具有重要意义（Scheme 1）。该工作以“A Glucose-Powered Activatable Nanozyme Breaking pH and H2O2 Limitations for Treating Diabetic Infections”为题，于2021年8月10日发表在国际化学领域顶刊Angewandte Chemie，并入选VIP论文（Very Important Paper）和封面成果（Frontispiece），并被期刊官媒作新闻（News）报道。文章共同第一作者是长沙理工大学硕士生陈丽芳、硕士生邢硕晖和雷艳丽博士，通讯作者是卿志和副教授和杨荣华教授。

基于核酸编码金属纳米材料的研究基础，卿志和博士课题组发展了一种Zn2+配位驱动的RNA纳米组装方法，实现功能RNA分子（mRNA、miRNA等）的细胞内高效递送。该方法操作简单，只需要将RNA分子和Zn2+在95℃下混合，即可获得具有球形形貌的纳米颗粒。由于高温消除了RNA复杂的二级结构，因此，该方法适用于不同组成、长度（从20到近1000个核苷酸）和结构的功能性RNA的包载，突显了其普适性。此外，相较于脂质体、阳离子聚合物、无机纳米载体等常用的RNA纳米载体，Zn2+配位驱动组装的RNA纳米颗粒具有优异的RNA包载量和转染效率（Scheme 2）。该工作以“Zn2+-Coordination-Driven RNA Assembly with Retained Integrity and Biological Functions”为题，于2021年8月17日发表在国际化学领域顶刊Angewandte Chemie，并被中国科学网和德国Willey数据库公众号（WilleyChem）采访报道。文章共同第一作者是邹振博士和硕士生贺丽蓓，通讯作者是卿志和副教授和杨荣华教授。

卿志和老师工作照

张怡琼博士研究成果介绍

近日，我校材料学院张怡琼博士与合作者在材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Materials》（IF=30.849）上以长沙理工大学为第一署名单位发表科学研究成果，该工作以“Coupling Glucose-Assisted Cu(I)/Cu(II) Redox with Electrochemical Hydrogen Production”为题。张怡琼博士为第一作者和第一通讯作者。

随着日益增长的低碳减排需求，电催化裂解水已成为电化学制氢的主要方法之一。众所周知，电解水是由两个半反应组成，包括阴极析氢反应和阳极析氧反应，其中析氧反应是四电子转移反应，反应历程复杂，需要较高电位驱动（大于1.23V），因此，析氧反应是整个电解水反应的速率控制步骤，也是关键的能耗反应。由于上述两个半反应之间的电位差较大，使得整个电化学制氢的耗电量较大，从而制约了电化学制氢的发展。张怡琼博士开发了一种新型高效的葡萄糖辅助Cu(I)/Cu(II)氧化还原与HER耦合制氢体系，从根本上改变了阳极反应机理，降低了电解电压，从而提高电能利用效率，减少了电解制氢的能耗。

张怡琼博士致力于电化学储能与电催化电极材料的研究。目前在Advanced Materials、Angewandte Chemie International Edition、Small Methods、Small、Journal of Materials Chemistry A等国际权威期刊上已发表SCI期刊论文29篇，主持国家自然科学青年基金项目、湖南省自然科学青年基金项目、湖南省教育厅项目各1项，指导本科生获国家级大学生创新创业训练项目1项。