中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室任劲松

diu

任劲松，博士，研究员，博士生导师
稀土资源利用国家重点实验室，化学生物学实验室
无机分析楼327室
电话：0431-85262625
邮箱：jren@ciac.ac.cn
传真: 0431-85262625
从事的研究领域是我国急需加强的新型交叉学科-化学生物学。2003年以来，相关工作在国际著名期刊Proceeding of National Academy of Science, Nature Structural Biology, Angewandte Chemie International Edition, Journal of American Chemical Society, Nucleic Acids Research, Advanced Materials 等期刊发表。研究成果被多个媒体报道介绍，包括“Faculty of 1000”, Chemical & Engineering, Nature China, Nature: NPG Asia Materials, Wiley Materials Views, Chemical Communications Blog等。
在以核酸、蛋白质为基础的新型纳米材料的制备、组装及在生物医学中的检测与调控；相关的蛋白质筛选及核酸、蛋白质化学；功能纳米材料合成、可控表面修饰和生物功能化，构建具有各种用途的多功能纳米生物探针，发展新型的简便、廉价、且适合高通量筛选DNA 结合试剂的药物筛选体系等方面进行了大量的探索及深入的工作。
所在学科：自然科学·化学·化学生物学
教育和工作经历
1992.09 - 1995.10，长春应用化学研究所，博士学位
获得荣誉
☆ 新型生物功能材料的构筑及生物应用基础研究
2016年获吉林省自然科学一等奖
任劲松. 曲晓刚. 蒲芳. 林友辉. 陶玉. 李蒙. 周丽. 杨新健. 陈翠娥. 陈勇.
☆ 基于生物分子识别的构象功能转换及潜在应用
2010年获吉林省科技进步一等奖
曲晓刚. 任劲松. 李奚. 宋广涛. 于海佳. 彭英华. 张海元.
☆ 2017年，获中国科学院优秀研究生指导教师奖
☆ 2016年，入选“万人计划”科技创新领军人才
☆ 2015年，获中国科学院优秀研究生指导教师奖
研究资助
☆ 2004.01-2007.12，国家自然科学基金杰出青年基金：生物无机化学，项目负责人
☆ 国家自然科学基金重点项目，基于特殊核酸序列结构的分子识别及功能纳米材料的应用
☆ 国家自然科学基金重大研究计划，小分子配体与碱性成纤维细胞生长因子(bGFG)的结合及抑制作用
☆ 国家自然科学基金面上项目，小分子配合物对多股螺旋核酸结构序列的识别与作用机制
☆ 科技部973项目，针对致病基因的高灵敏，特异性小分子的设计与合成
研究兴趣
☆ 小分子配体与核酸的识别、调控与功能作用
☆ 基于特殊核酸结构的分子器件的设计、组装及应用
☆ 生物功能纳米材料及应用
代表性论文
[01] Noninvasive and Reversible Cell Adhesion and Detachment via Single-Wavelength Near-Infrared Laser Mediated Photoisomerization
J AM CHEM SOC, 2015, 137(25): 8199-8205.
Wei Li. Zhaowei Chen. Li Zhou. Zhenhua Li. Jinsong Ren*. Xiaogang Qu*.
[02] G-Quartet-Based Nanostructure for Mimicking Light-Harvesting Antenna
ANGEW CHEM INT EDIT, 2015, 54(3): 892-896.
Fang Pu. Li Wu. Xiang Ran. Jinsong Ren*. Xiaogang Qu*.
[03] Light Controlled Reversible Inversion of Nanophosphor-Stabilized Pickering Emulsions for Biphasic Enantioselective Biocatalysis
J AM CHEM SOC, 2014, 136(20): 7498-7504.
Zhaowei Chen. Li Zhou. Wei Bing. Zhijun Zhang. Zhenhua Li. Jinsong Ren*. Xiaogang Qu*.
[04] Incorporating Graphene Oxide and Gold Nanoclusters: A Synergistic Catalyst with Surprisingly High Peroxidase-Like Activity Over a Broad pH Range and its Application for Cancer Cell Detection
ADV MATER, 2013, 25(18): 2594-2599.
Yu Tao. Youhui Lin. Zhenzhen Huang. Jinsong Ren*. Xiaogang Qu*.
[05] Ionic Liquid as an Efficient Modulator on Artificial Enzyme System: Toward the Realization of High-Temperature Catalytic Reactions
J AM CHEM SOC, 2013, 135(11): 4207-4210.
Youhui Lin. Andong Zhao. Yu Tao. Jinsong Ren*. Xiaogang Qu*.

jintou

基于纳米酶的阵列传感器用于多种蛋白检测

纳米酶是具有类似天然酶催化活性的无机纳米材料。相比于天然酶，纳米酶具有稳定性高、合成成本低、可大量制备、能够回收与循环利用等优点。近年来，纳米酶作为天然酶的替代物在检测分析等领域的应用越来越受到人们的关注。然而，由于纳米酶本身缺少分子识别能力，许多纳米酶只能用于单一物质的非特异性检测。在纳米酶上引入具有特异性识别能力的受体，虽然可以采用“钥匙和锁”模式检测单个靶物质，但仍然不能满足同时进行多靶物质检测的要求。

阵列传感器模拟哺乳动物味觉/嗅觉系统的传感模式可同时对多种待测物进行区分和识别，但传统的阵列传感器需要构建多个传感单元，增加了实验操作的复杂性和费用。多维度阵列传感器可以从单个传感单元中提取多维信号，减少传感单元的数目，但需要在多种检测模式间进行切换，导致重复性不理想。因此需要设计更加优异的阵列传感器，可以在同一个传感单元上获取多通道信息，实现多种待测物的高通量检测。

近日，中国科学院长春应用化学研究所的任劲松课题组设计构建了基于石墨相碳化氮（g-C3N4）的纳米酶阵列传感器，利用单一传感单元和检测模式，实现了对多种蛋白的检测。一方面，g-C3N4具有过氧化物酶的类似活性，可以在H2O2存在下催化小分子显色底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）发生变色反应。另一方面，g-C3N4的自身二维平面结构和表面官能团使其与生物分子通过π-π堆积和静电作用等相结合。当向g-C3N4加入待测蛋白后，不同蛋白由于分子量、等电点、所含金属等性质不同，与g-C3N4之间的亲和力不同，从而引起g-C3N4催化能力的变化，表现在催化反应的初始速度、达到反应平台的时间和最终产物的吸光度值明显不同。以不同时间点所对应的吸收信号作为传感单元构建的阵列传感器，无需通过复杂的步骤合成多个传感单元，不需要复杂的仪器即可实现对多种常见蛋白质的检测区分。该体系检测限可达到16 nM，并可用于未知蛋白的鉴定，准确率达92.3%。该研究工作利用稳定、经济的纳米酶构建阵列传感器，实现了简单、便捷、廉价的多蛋白检测，拓展了纳米酶在分析领域的应用范围，为生物医学检测提供了新的方向。

这一成果发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者为中科院长春应用化学研究所的博士研究生邱皓，通讯作者为中科院长春应用化学研究所的蒲芳副研究员、任劲松研究员、曲晓刚研究员。

该论文作者为：Hao Qiu, Fang Pu, Xiang Ran, Chaoqun Liu, Jinsong Ren, Xiaogang Qu

Nanozyme as Artificial Receptor with Multiple Readouts for Pattern Recognition

Anal. Chem., 2018, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03807

lianxu

长春应化所chemical science：ROS激活的磁共振成像探针用于早期脓毒症的诊断

中科院长春应用化学研究所任劲松研究员、曲晓刚研究员和北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心刘桢教授报道了一种由铁磁纳米粒子、透明质酸和Gd-DTPA三种临床批准的成分所组成的ROS响应的磁共振成像探针，用于活体中ROS的高灵敏成像和脓毒症的诊断。顺磁性造影剂会大大地减少周围水分子中氢核的纵向弛豫时间(T1)，从而增强周围水的T1信号。然而，在顺磁性造影剂靠近超顺磁性磁珠的时候(数纳米)，造影剂对水的T1信号的增强效果会被淬灭掉，这个效应被称作MRET效应。该探针基于MRET原理，使用临床批准的造影剂Gd-DTPA，连接透明质酸修饰的铁磁纳米粒子。在正常条件下，由于Gd-DTPA和铁磁纳米粒子距离很近，因此不会对周围水的T1信号有所影响。在ROS存在下，由于透明质酸对ROS十分灵敏，会被ROS降解，导致Gd-DTPA从铁磁纳米粒子表面的脱离，使得T1信号大大增强。该探针对脓毒症相关的ROS都极为灵敏，被进一步用于活体层面上的脓毒症检测和疾病状况的评估。

通过使用ROS响应的磁共振成像探针，深层组织的ROS含量可以被有效评估，有助于脓毒症的诊断和风险评估。这一策略会对活体ROS成像，脓毒症的诊断以及相关疾病的研究提供新的方法和策略。该成果以Ultrasensitive magnetic resonance imaging of systemic reactive oxygen species in vivo for early diagnosis of sepsis using activatable nanoprobes 发表在chemical science上，文章第一作者为中科院长春应用化学研究所的博士研究生王欢，通讯作者为中科院长春应用化学研究所的任劲松研究员，曲晓刚研究员和北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心的刘桢教授。

文献链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c8sc04961k#!divAbstract

huian

近年来，纳米卟啉MOF(NMOFs)已成为光动力治疗(PDT)的一种重要平台。然而，目前的NMOFs往往尺寸较大，这会导致其被机体清除的效率很低，PDT效果不理想且长期毒性问题也十分严重。有鉴于此，中科院长春应化所任劲松研究员和曲晓刚研究员合作，以NMOFs为原料，通过简单的方法合成了超小卟啉MOF纳米点(MOF QDs)，并将其作为一种可被肾脏清除的增强型PDT的纳米试剂。与NMOFs前体相比，MOF QDs在相同的光照射下可产生2倍的活性氧(ROS)，其IC50值也只有NMOFs的三分之一。

体内实验结果表明，由于解决了ROS的扩散距离有限这一弊端，在相同治疗条件下MOF QDs也比NMOFs具有更好的PDT疗效。由于这些超小的MOF QDs在体内具有高效的肿瘤积累、快速的肾脏清除能力和良好的生物安全性等优点，该工作也为开发安全高效的PDT纳米平台提供了新的研究策略。

Huan Wang, Dongqin Yu, Jinsong Ren, Xiaogang Qu. et al. Renal-Clearable Porphyrinic Metal−Organic Framework Nanodots for Enhanced

Photodynamic Therapy. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b03531

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03531