走进实验室 | 复旦大学环境科学与工程系李庆教授课题组

2023.11.22

走进复旦大学环境科学与工程系李庆教授课题组复旦大学环境科学与工程系李庆教授实验室，围绕燃烧与环境主题开展交叉学科研究，主要研究燃烧源气溶胶的形成、演化及其环境/健康效应。已开发工业烟气的可凝结颗粒物的在线监测技术；建立了气溶胶关键组分指纹图谱的分析方法；阐明了燃烧过程与气溶胶关键毒性化学组分之间的内在形成关系；发展出以削减PM2.5健康风险为导向的大气污染源防治方案。╱ 研究领域 ╱大气污染防治，烟气监测技术╱ 项目名称 ╱大气污染精准治理关键技术：工业烟气可凝结颗粒物在线监测╱ 项目背景 ╱工业燃料燃烧释放大量燃烧副产物到大气中，导致PM2.5浓度快速上升。由于可凝结颗粒物（CPM）在烟气排放到大气后才发生凝结成核过程，导致现有污染控制设备难以去除CPM，成为超低排放背景下PM2.5超标的主要原因。广泛使用的美国环保署推荐的Method 202离线测量方法存在着现场操作复杂、分析结果滞后且受到SO2气体干扰等问题，难以实现对烟气中CPM的精确实时监测。因此，亟需新的有效监测方法解决这一前沿技术难题。╱ 项目内容 ╱本项目研制了用于工业烟气CPM在线监测的装置，实现了高精度的在线监测和

走进实验室 | 复旦大学环境科学与工程系李想教授课题组

2023.11.08

复旦大学环境科学与工程系李想教授课题组，主要研究内容为大气VOCs（挥发性有机物）及相关仪器分析，基于VOCs直接观测和动力学模拟等研究手段，关注典型城市环境中大气VOCs的来源和转化以及相应大气化学机理的探索，致力于从化学的角度阐释区域大气O3与PM2.5复合污染的形成机理，为区域二次污染防控提供科技支撑。进一步拓展气质联用技术分析人呼出气中痕量VOCs生物标志物筛查新方法，构建呼气VOCs与人体肠胃道、脑肿瘤和代谢疾病的关联，推进其在疾病无损诊断、环境健康等研究中转化应用。╱ 研究领域 ╱人呼气VOCs在疾病无损化诊断中的应用研究╱ 项目名称 ╱疾病早期筛查技术：人呼气VOCs无损化诊断╱ 项目背景 ╱人呼出的气体中包含成百上千种痕量VOCs，源于体内的细胞代谢或菌群释放，携带丰富的生物信息，能够指示机体新陈代谢和疾病相关过程。通过检测人呼气VOCs中的特殊成分，可以开发无损、高效、经济的疾病早期筛查技术。目前人呼气VOCs采样流程缺乏标准、采样条件缺乏规范、样本难以获取等因素严重限制了VOCs生物标志物在临床研究中的大规模应用。此外，采集到的VOCs分内源和外源两种，大部分研究不

走进实验室 | 复旦大学化学系张凡教授课题组

2023.10.17

复旦大学化学系张凡教授课题组，集合了研发、制造、应用等多类型人才，主要从事生物纳米技术及生物分析、药物储存与释放，体内与体外生物医学成像分析等相关研究，研究方向包括：近红外荧光探针设计、制备及生物官能化修饰；体外荧光成像分析、生物传感及体外/活体荧光时间分辨；活体光学成像分析、设备设计与搭建等。张凡教授是美国生物医学工程学会会士，英国皇家化学会会士，国家杰出青年基金获得者，发表SCI论文100余篇，他引20000余次，累计超过30篇论文入选ESI高被引论文，2018-2021入选全球高被引学者，获得了科学探索奖和上海市自然科学一等奖等奖励。╱ 研究领域 ╱近红外多重成像分析、近红外数字荧光编码检测[项目1]透视人体健康的新技术：近红外光化学探针用于生物医学诊断╱ 项目背景 ╱生物医学荧光成像技术由于具有非侵入性、实时性、所需样品量少等优点，在临床医学诊断以及手术导航中具有良好的应用前景。然而，目前荧光成像技术面临背景荧光干扰严重、成像穿透深度较浅、多重成像分析精度较低等挑战。╱ 项目内容 ╱本项目是创新性的近红外光化学探针技术。课题组利用近红外光波穿透性强的原理，对近红外有机分子进行探

走进实验室 | 复旦大学化学系乔亮研究员课题组

2023.10.11

复旦大学化学系乔亮研究员课题组，致力于基于质谱的生命分析新方法、新技术研究，包括新型大气压原位离子化技术—静电喷雾离子化（ESTASI）、质谱数据解析新算法、微流控芯片-质谱联用技术。上述技术主要用于微生物鉴定、分型、耐药性研究；微生物与人源细胞相互作用研究；微生物代谢组研究；以及微生物基因蛋白质组研究。╱ 研究领域 ╱生物质谱技术、微生物检测技术项目名称:微生物无处遁形——灵敏、高效、快速的微生物鉴定平台╱ 项目背景 ╱病原微生物可以引起多种疾病，严重威胁公共卫生和人类生命健康安全。然而，传统的微生物检测鉴定依赖于细菌培养的生化实验，采样后须进行2-3天培养才能进行检测，耗时长、成本高，且可能存在假阴/阳性。近年来虽然出现了商业化的快速细菌检测系统，但仅能做到物种鉴定，无法确定耐药性，也无法同时检测混合菌，且系统往往不具有兼容性。因此，开发灵敏的、高效的微生物检测方法对于食品安全和临床诊断等需求至关重要。╱ 项目内容 ╱本项目是基于MALDI-TOF质谱仪的微生物检测方法和鉴定平台，在富集、检测、鉴定环节均具有突破性进展。课题组自主研发了微流控装置，通过增加混合率，实现高通量、自动化

走进实验室 | 复旦大学材料科学系梅永丰教授课题组

2023.09.20

复旦大学材料科学系梅永丰教授课题组，主要研究方向包括：薄膜材料与沉积技术、微纳加工与半导体工艺、新型电子技术（柔性、瞬态、重构等）、微纳机器人、微腔光子学等。研究成果应用于纳米机器人、柔性电子、光电子和纳米光子学的先进纳米结构材料和器件，取得了诸多国际领先的原创性突破性成绩。课题组至今已经发表了300多篇期刊论文，并拥有超过30项专利及专利申请。╱ 研究领域 ╱先进纳米结构材料和器件╱ 项目名称 ╱基于金属钯纳米薄膜的光学氢气检测技术╱ 项目背景 ╱氢气传感器是一种适用于防爆场所要求的安全检测装置。其中，光学氢气传感是由光信号进行氢气探测，没有电流传输，安全性较高。然而，传统的光学氢气传感装置基于贵金属厚膜制备，成本高、响应慢、灵敏度低。╱ 项目内容 ╱本项目开发了基于金属钯超薄纳米薄膜的光学氢气传感器。课题组采用独特的薄膜材料与沉积技术制备出具有氢气刺激响应特性的卷曲组装触发器阵列芯片。该芯片对氢气的吸附与脱附能实现可见光透过率50%的变化。此外，课题组还将钯超薄纳米薄膜与柔性单晶硅纳米薄膜光电晶体管结合，利用钯超薄纳米薄膜透过率变化调控光电晶体管的沟道电流，从而实现了安全、高效、快

走进实验室 | 复旦大学高分子科学系潘翔城研究员课题组

2023.09.13

复旦大学高分子科学系潘翔城研究员课题组，致力于将前沿的有机化学与高分子化学相结合，解决传统高分子化学合成中所具有的挑战性问题并开拓高分子化学合成中的相关分支。具体研究方向为：高分子材料的可控精准合成、高分子材料的可持续性发展。╱ 研究领域 ╱高分子材料的可控精准合成和可持续发展╱ 项目名称 ╱可控聚合、精准合成——创新高分子材料合成平台╱ 项目背景 ╱高分子材料被广泛应用于生活中的各个领域，高分子化学合成是高分子学科的重要基石，为发展适应时代所需要的高级材料提供了切实可行的方法。同时，随着双碳计划和环保问题成为社会关注的热点，高分子材料的可持续发展至关重要。╱ 项目内容 ╱本项目是可控的、精准的、可持续发展的高分子材料合成平台技术。课题组采用创新聚合方法，实现可控聚合、精准合成，在以下领域具有产业化前景：①百万分子量的聚丙烯酸甲酯，用于自修复的弹性体；②氧引发可控自由基聚合，用于电子皮肤柔性电极；③光催化的硅氢化聚合，用于硅胶3d打印；④硼酸酯类新单体，用于DUV光刻胶。此外，课题组持续探索高分子材料的可持续发展，已具备生物质单体设计、合成线路设计、多步工艺优化、公斤级批量产品生产的能

走进复旦大学高分子科学系 陈国颂教授课题组

2023.08.28

复旦大学高分子科学系陈国颂教授课题组，主要从事基于糖和蛋白质及其与合成高分子相结合的组装材料研究，开展了糖科学与高分子材料科学的交叉研究，引入了在自组装领域未曾被开发的糖-蛋白质分子识别作用和糖化学反应为全新的自组装驱动力，实现了多重非共价相互作用的化学整合与协同，由此获得了可控、可设计的具有高度有序结构和免疫学功能的生物大分子材料。╱ 研究领域 ╱基于糖和蛋白质的生物大分子材料项目一：多功能聚糖肽凝胶材料平台╱ 项目背景 ╱生物医用凝胶作为一种新型生物医用材料，近年来被广泛应用于药物递送、创面愈合、组织工程以及细胞培养等生物医用领域。目前应用较多的化学交联凝胶虽然具有稳定性好、保水性强等优点，但是存在缺乏对生物环境动态适配能力且较难体内降解的缺点，限制了其生物应用。╱ 项目内容 ╱本项目是利用糖和多肽作为聚合物的多功能凝胶。课题组通过设计和调控糖和肽的聚集结构，协同糖和受体之间的相互作用，创新地研发了兼具免疫功能和信息功能的聚糖肽凝胶材料。作为一款平台性材料，本项目凝胶可任意成形、快速成胶，粘附性和承压性能良好，还可根据临床需求调整凝胶的模量和强度。目前在角膜修复和股骨骨质修复中深入

走进实验室 | 复旦大学图书馆中华古籍保护研究院王思浓老师课题组

2023.08.21

复旦大学图书馆中华古籍保护研究院王思浓老师课题组，长期从事基于化学稳定策略的纸质文物和古籍的保护，具体研究方向包括：古籍保护功能性纳米材料的开发及转化、古籍写印材料基础性能的研究、传统手工纸制造工艺优化调控等，至今为止申请发明专利十余项。╱ 研究领域 ╱纸质文物多功能保护、手工纸制造工艺项目一：让“纸质文物”重获新生╱ 项目背景 ╱纸张纤维的酸化降解和书画字迹的褪变色已成为古籍、档案、书画等纸质文物保存面临的严重问题。然而，目前使用的纸质文物保护剂的保护方式和功能不足，分散性均匀性较差，保护效果评价指标体系也不完善，且存在对纸张产生二次损害的风险。╱ 项目内容 ╱本项目是纸张脱酸和补强的多重保护技术。针对包括酸碱性降解、光降解、微生物降解等纸质文物损毁的复杂因素与多途径，课题组研发了高效、安全、多功能的纸张保护材料，具有优良的纸张脱酸性能和防紫外光老化降解的多重保护效果。保护材料与技术可分别面向“液相介入式保护”和“固相非接触式预防性保护”，具有防多途径老化降解的综合保护效果，能够有效提高纸质文物的使用价值、延长保存寿命。该保护技术及其应用已申请专利保护（申请号为CN202211466

走进复旦大学材料科学系 范仲勇教授课题组

2023.08.07

复旦大学材料科学系范仲勇教授课题组，研究方向包括高分子材料结构与性能、高分子结晶过程和机理；生物可降解聚合物功能材料的合成、结构与性能调控；生物可降解医用聚合物新材料及3D打印植入器件制作工程。近年来，课题组着重关注生物可降解聚乳酸基新物材料的制备技术、结构与性能的开发工作，与绿色制造和生物医用新材料的社会发展及需求相结合，借助分子设计开发功能材料的制备技术。╱ 研究领域 ╱完全生物可降解医用聚合物材料╱ 项目名称 ╱生物医用材料PLCL以及在心血管支架和骨科植入物的应用╱ 项目背景 ╱近年来，生物可降解聚合物在医疗方面得到大量应用，聚乳酸（PLA）是使用最广泛的生物可降解材料之一，临床应用包括心血管支架、骨修复材料、手术缝合线等。相关数据显示，心血管支架在国内潜在市场规模超200亿，椎间融合器和骨修复支架在国内潜在市场规模超300亿。因此，针对聚乳酸的替代和升级具有高需求和高价值。╱ 项目内容 ╱本项目是课题组自主研发的可替代聚乳酸的医用级材料PLCL。相比于聚乳酸，PLCL的优势在于降低了材料的结晶度，提高了材料的降解速度，改善了聚乳酸的脆性；力学性能及降解性能可通过共聚物组成比例