中国科学技术大学化学系梁高林

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梁高林， 男，1972年9月15日出生，江苏兴化人，中国科学技术大学化学系教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。1989年考入南京大学基础学科教学强化部（理科第一名）。1993年获南京大学物理化学专业学士，2002年郑州大学化学工艺专业硕士，2005年复旦大学药物化学专业博士。1993年至2002年，江苏省原子医学研究所助理研究员。2005年9月至2008年1月香港科技大学化学系博士后，导师徐兵教授。2008年1月至2010年5月，美国斯坦福大学医学院博士后，导师饶江洪教授。主要从事分子与细胞显像的研究。2010年3月受聘为中国科技大学化学系教授、博士生导师。迄今为止，在SCI收录期刊上发表论文100余篇。其中大部分在Nature Chemistry, Accounts of Chemical Research, Angewandte Chemie International Edition, Journal of the American Chemical Society, Nano Letters, ACS Nano, Chemical Science, Biomaterials, Analytical Chemistry, Nanoscale, Chemical Communications等国际期刊上发表，论文目前被引用3900余次，H因子30。先后获得国家二类新药证书1项、中国专利7项、世界专利1项，美国专利1项。获“国家杰出青年科学基金”（2017）、安徽省“百人计划”（2012）、安徽省“杰出青年科学基金”（2011）、教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2010）等资助。


姓 名：梁高林 教授 博导
电 话： 0551-63607935
电子邮件： gliang@ustc.edu.cn
传 真：
主页：http://lianglab.ustc.edu.cn/
个人简历
教育背景
2002年9月－2005年7月 复旦大学药学院药物化学专业，博士。论文：植物雌激素Kobophenol A的体内代谢产物及其机理研究。导师：胡昌奇 教授。
2000年9月－2002年7月 郑州大学工学院化学工艺专业，硕士。论文：双膦酸盐类药物的合成研究。导师：蒋登高 教授。
1989年9月-1993年7月 南京大学强化部理科强化班物理化学专业，学士。论文：沸石催化性质研究。导师：须沁华 教授。
工作经历
2010,3-现在 中国科技大学化学系，分析化学教授，博导。
2008，1－2010，5 美国斯坦福大学放射系博士后，设计分子探针，细胞内或动物体内生物过程示踪；肿瘤早期诊断和治疗。
. 发明一种全新的聚合反应，用于体内外合成纳米粒子。合成的纳米粒子用于体内外消化酶活性成像和肿瘤治疗。
. 设计纳米探针，用于肿瘤的早期诊断显像和治疗。
. 各种成像手段用于体内外消化酶的活性显像。
2005,9-2008,1 香港科技大学化学系博士后，超分子胶和纳米材料在生物医学方面的应用研究。
. 固相合成成胶小分子，体内外自组装成胶研究。
. 小分子胶和纳米材料的光动力学疗法（PDT）和过热疗法（HT）研究。
. 细胞培养（HeLa，Osteoblast等），细菌培养，肿瘤模型鼠建立。
1993.8--2002，8 江苏省原子医学研究所 核医学国家重点实验室
研究实习员，助理研究员。从事核医学诊断药、骨质疏松症治疗药的研究。
. 合成数十个诊断用原料药。
. 发明骨质疏松治疗药二类新药一个。
. 合成MDP, MIBI, EC, ECD, EHIDA, NGA, TF, BZM, NTA, HL-91等化合物用于核医学研究。
. 合成帕米膦酸钠，阿伦膦酸钠和埃本膦酸钠用于治疗骨质疏松症。
主要研究方向
1， 纳米分析化学：新型“click”反应的研究，用于体内外控制性合成发光纳米材料。包括超分子水凝胶，大分子纳米粒子。用于细胞显像和疾病诊断分析。
2， 生物分析：细胞内各种蛋白水解酶的分析研究，细胞荧光、免疫荧光、电子电镜显像分析，动物肿瘤模型分析。
3， 医学分析：各种显像剂的研究，显像分析技术包括光学，CT, SPECT, PET,MRI。研究新型的显像剂用于肿瘤的早期诊断分析及术后评价分析。以及新 型抗肿瘤药物的研究。
获奖及荣誉
1：2011年 中国科学技术大学“研究生导师招生先锋奖”
2：2011年 中国科学技术大学“优秀青年教师奖”
3：2011年 安徽省“杰出青年科学基金”
4：2010年 教育部“新世纪优秀人才支持计划”
文章及专著
1: Xiaoli Zhang, Xinlei Chu, Ling Wang, Huaimin Wang, Gaolin Liang, Jinxiu Zhang, Jiafu Long*, and Zhimou Yang*. Rational Design of A Tetrameric Protein to Enhance Interactions Between Self-assembled Fibers Confers Molecular Hydrogels. Angewandte Chemie-International Edition. 2012, (in press)。
2: Yue Chen, and Gaolin Liang*. Enzymatic self-assembly of nanostructures for theranostics. Theranostics. 2012, 2(2), 139-147.
3: Yun Deng, Shuang Liu, Kun Mei, Anming Tang, Chunyan Cao, and Gaolin Liang*. Multifunctional small molecule for controlled assembly of oligomeric nanoparticles and crosslinked polymers. Organic & Biomolecular Chemistry. 2011, 9 (20), 6917-6919.
4: Chunyan Cao, Yue Chen, Fangzhou Wu, Yun Deng, and Gaolin Liang*. Caspase-3 controlled assembly of nanoparticles for fluorescence turn on. Chemical Communications. 2011, 47 (37), 10320-10322.
5: Gaolin Liang, John Ronald, Yuanxin Chen, Deju Ye, Prachi Pandit, Manlung Ma, Brian Rutt, and Jianghong Rao. Controlled Self-Assembling of Gadolinium Nanoparticles as “Smart” Molecular Magnetic Resonance Imaging Contrast Agents. Angewandte Chemie-International Edition. 2011, 50 (28): 6283-6286.
6: Deju Ye, Gaolin Liang, Manlung Ma, and Jianghong Rao. Controlling intracellular macrocyclization for the imaging of protease activity. Angewandte Chemie-International Edition. 2011, 50 (10): 2275-2279.
7: Gaolin Liang, Hongjun Ren, and Jianghong Rao. A biocompatible condensation reaction for controlled assembly of nanostructures in living cells. Nature chemistry. 2010, 2: 54-60.
8: Anca Dragulescu-Andrasi, Gaolin Liang, and Jianghong Rao. “In vivo Bioluminescence Imaging of furin activity in breast cancer cells using bioluminogenic substrates” Bioconjugate Chemistry. 2009, 20: 1660-1666.
9: Gaolin Liang, Zhimou Yang, Rongjun Zhang, Lihua Li, Yijun Fan, Yi Kuang, Yuang Gao, Ting Wang, W William Lu, and Bing Xu. “Supramolecular hydrogel of a D-aminoacid dipeptide for controlled drug release in vivo” Langmuir. 2009, 25(15): 8419-8422.
10: Jinhao Gao, Gaolin Liang, Jerry S Cheung, Yue Pan, Yi Kuang, Fan Zhao, Bei Zhang, Xixiang Zhang, Ed X Wu, and Bing Xu. “Multifunctional yolk-shell nanoparticles: A potential MRI contrast and anticancer agent” Journal of the American Chemical Society. 2008, 130(35): 11828-11833.
11: Zhimou Yang, Gaolin Liang, and Bing Xu* "Enzymatic hydrogelation of small molecules" Accounts of Chemical Research. 2008, 41(2): 315-326.
12: Gaolin Liang, Keming Xu, Lihua Li, Liang Wang, Yi KuangY, Zhimou Yang, and Bing Xu* "Using Congo red to report intracellular hydrogelation resulted from self-assembly of small molecules" Chemical Communications. 2007, 40: 4096-4098.
13: Zhimou Yang, Gaolin Liang, Zufeng Guo, Zhihong Guo, and Bing Xu* "Intracellular Hydrogelation of Small Molecules Inhibits Bacterial Growth" Angewandte Chemie-International Edition. 2007, 46(43) 8216-8219.
14: Zhimou Yang, Gaolin Liang, Manlung Ma, Yuan Gao, and Bing Xu* "In Vitro and In Vivo Enzymatic Formations of Supramolecular Hydrogels Based on Self-Assembled Nanofibers of a beta-Amino Acid Derivative" Small, 2007, 3(4): 558-562.
15: Zhimou Yang, Gaolin Liang, and Bing Xu* "Enzymatic Control of the Self-Assembly of Small Molecules: A New Way to Generate Supramolecular Hydrogels" Soft Matter, 2007, 3: 515-520. (Highlight)
16: Zhimou Yang, P. L. Ho, Gaolin Liang, K. H. Chow, Qigang Wang, Yang Cao, Zhihong Guo, and Bing Xu* "Using beta-Lactamase to Trigger Supramolecular Hydrogelation" Journal of the American Chemical Society, 2007, 129 (2): 266-267.
17: Jinhao Gao, Gaolin Liang, Bei Zhang, Yi Kuang, Xixiang Zhang, and Bing Xu* "FePt@CoS2 Yolk-shell Nanocrystals as A Potent Agent to Kill HeLa Cells" Journal of the American Chemical Society, 2007, 129(5): 1428-1433.
18: Zhimou Yang, Gaolin Liang, Manlung Ma, A. Sunny Abbah, William Lu, and Bing Xu* "D-glucosamine-based supramolecular hydrogels to improve wound healing" Chemical Communications, 2007, 8: 843-845.
19: Zhimou Yang, Gaolin Liang, Manlung Ma, Yuan Gao, and Bing Xu* "Conjugates of naphthalene and dipeptides confer molecular hydrogelators with high efficiency of hydrogelation and superhelical nanofibers" Journal of Materials Chemistry, 2007, 17(9): 850-854.
20: Gaolin Liang, Ling Wang, Zhimou Yang, Hokee Koon, Naiki Mak, Chi K Chang*, and Bing Xu* "Using enzymatic reaction to enhance photodynamic therapy effect of porphyrin dityrosine phosphates" Chemical Communications, 2006, 5021-5023.
21: Zhimou Yang, Gaolin Liang, Ling Wang, and Bing Xu. Using a Kinase / hosphatase Switch to Regulate a Supramolecular Hydrogel and Forming the Supramolecular Hydrogel in Vivo. Journal of the American Chemical Society, 2006, 128 (9): 3038-3043.
22: Zhimou Yang, Gaolin Liang, and Bing Xu. Supramolecular hydrogels based on β-amino acid derivatives. Chemical Communications, 2006, 7: 738-740.
23: Gaolin Liang, Jingbo Bi, Qinghong Huang, Su Zhang, Changqi Hu. Metabolites and the pharmacokinetics of kobophenol A from Caragana sinica in rats. Journal of Ethnopharmacology. 2005, 101 (3): 324-329.
24: Gaolin Liang, Tong Zhang, Jingmei Wang, Buyun Chen, Kejun Cheng, and Changqi Hu. X-ray single crystal analysis of (-)-(S)-equol from rats’ feces fed the phytoestrogen daidzin. Chemistry & Biodiversity. 2005, 2 (7): 959-963.
25: Gaolin Liang, Lisheng Qian, Yiling Cui, and Changqi Hu. Formation of oxidative metabolite from kobophenol A by human intestinal bacterium Klebsilla pneumoniae. Chemistry & Biodiversity. 2005, 2 (4): 506-509.
26: Gaolin Liang, Kejun Cheng, Hong Zhou and Changqi Hu. Koboquinone A and B, New Metabolites of Kobophenol A in Rats. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 2004, 52(12): 1489-1491.

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题  目：细胞内自组装与核磁共振成像
报告人：梁高林 教授
时  间：2018年7月11日（上午9:35~10:15 ）
地  点：新化工楼B区106报告厅
报告人简介：
梁高林， 男，1972年9月15日出生，江苏兴化人，中国科学技术大学化学系教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。1989年考入南京大学基础学科教学强化部（理科第一名）。1993年获南京大学物理化学专业学士，2002年郑州大学化学工艺专业硕士，2005年复旦大学药物化学专业博士。1993年至2002年，江苏省原子医学研究所助理研究员。2005年9月至2008年1月香港科技大学化学系博士后，导师徐兵教授。2008年1月至2010年5月，美国斯坦福大学医学院博士后，导师饶江洪教授。主要从事分子与细胞显像的研究。2010年3月受聘为中国科技大学化学系教授、博士生导师。迄今为止，在SCI收录期刊上发表论文100余篇。其中大部分在Nature Chemistry, Accounts of Chemical Research, Angewandte Chemie International Edition, Journal of the American Chemical Society, Nano Letters, ACS Nano, Chemical Science, Biomaterials, Analytical Chemistry, Nanoscale, Chemical Communications等国际期刊上发表，论文目前被引用3900余次，H因子30。先后获得国家二类新药证书1项、中国专利7项、世界专利1项，美国专利1项。获“国家杰出青年科学基金”（2017）、安徽省“百人计划”（2012）、安徽省“杰出青年科学基金”（2011）、教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2010）等资助。

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梁高林Nano Lett.：碱性磷酸酶诱导近红外纳米颗粒自组装用于肿瘤的光声成像

光声成像(PA)具有较高的空间分辨率，很适合用于对浅表癌的诊断。然而，使用碱性磷酸酶(ALP)激活的探针去增强PA成像肿瘤还尚未见报道。Wu等人合理设计了一种近红外探针IR775–Phe-Phe-Tyr(H2PO3)-OH(1P)用于在体外和肿瘤中用PA成像ALP活性。在ALP可以将1P高效转化为IR775–Phe-Phe-OH(1)并随后自组装成纳米粒子1-NPs。而1-NPs的形成则会使得PA的信号增强6.4倍。在体内的肿瘤PA显像结果显示，与抑制ALP的对照组相比，实验组注射1P后4h 的PA显像效果将会增强2.3倍。这一研究为开发更多类型的PA探针用于其相应癌症的精确诊断提供了新的思路。

Wu C F, Zhang R, et al. Alkaline Phosphatase-Triggered Self-Assembly of Near-Infrared Nanoparticles for Enhanced Photoacoustic Imaging of Tumor[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b03482

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b03482

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磁共振成像(MRI)在诊断深部内源性癌症方面具有很好的优势，但也需要造影剂(CAs)来提高MRI的敏感性。钆(Gd)类药物在临床上常被用作T1 MRI的CAs，而利用在细胞内形成的Gd纳米颗粒实现体内高磁场下肿瘤的T2加权MRI还未见报道。

中科院合肥物质科学研究院钟凯研究员和中科大梁高林教授团队合作设计了一个智能Gd基探针Glu-Cys (StBu)-赖氨酸-(DOTA-Gd)-CBT(探针1)，合成机理是利用γ-谷氨酰转肽酶(GGT)解离和细胞内CBT-Cys缩合反应来形成Gd纳米粒子(即探针1-NPs)进而增强体内肿瘤的T2加权 MRI成像。活细胞实验表明，和探针1共孵育的Hela细胞的r2值可达27.8 mM-1 s-1，r2/r1的比值为10.6。HeLa荷瘤小鼠的MRI结果显示，在静脉注射探针1后2.5小时，肿瘤的T2 MRI成像结果可以增强28.6%。

Hai, Z.J., Zhong, K., Liang, G.L. et al. γ-Glutamyltranspeptidase-Triggered Intracellular Gadolinium Nanoparticle Formation Enhances the T2-Weighted MR Contrast of Tumor. Nano Letters,2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b05154

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.8b05154

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报告题目：细胞内自组装在生物成像分析中的应用
报 告 人：梁高林教授
报告时间：2019年07月09日早上9：30
报告地点：青岛大学四方校区CCE大楼805报告厅
主办单位： 光电传感与生命分析教育部重点实验室、化学与分子工程学院


报告人简介:
梁高林， 男，1972年9月15日出生，江苏兴化人，中国科学技术大学化学系教授，博士生导师，“国家杰出青年科学基金”获得者。1989年考入南京大学基础学科教学强化部（理科第一名）。1993年获南京大学物理化学专业学士。2002年郑州大学化学工艺专业硕士，导师蒋登高教授。2005年复旦大学药物化学专业博士，导师胡昌奇教授。1993年至2002年，江苏省原子医学研究所助理研究员。2005年9月至2008年1月香港科技大学化学系博士后，导师徐兵教授。2008年1月至2010年5月，美国斯坦福大学医学院博士后，导师饶江洪教授。主要从事分子与细胞显像的研究。2010年3月受聘为中国科技大学化学系教授、博士生导师。迄今为止，在SCI收录期刊上发表论文110余篇。其中大部分在Nature Chemistry, Nature COmmunications, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials, Nano Letters, ACS Nano, Chemical Science, Biomaterials, Analytical Chemistry, Nanoscale, Chemical Communications等国际期刊上发表，论文目前被引用4500余次，H因子33。先后获得国家二类新药证书1项、中国专利7项、世界专利1项，美国专利1项。获“国家杰出青年科学基金”（2017）、安徽省“百人计划”（2012）、安徽省“杰出青年科学基金”（2011）、教育部“新世纪优秀人才支持计划”（2010）等资助。

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2019年8月27日，国际著名学术期刊《先进功能材料》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林和胡进明教授课题组、生命科学学院胡兵教授课题组以及中科院强磁场科学中心王俊峰研究员课题组的合作研究成果，文章标题为《Furin-Controlled Fe3O4 Nanoparticle Aggregation and 19F Signal “Turn-On” for Precise MR Imaging of Tumor》。该文章报导了一种弗林酶诱导的四氧化三铁纳米粒子聚集和19F信号“开启”的策略，在肿瘤的精准双模态（1H和19F）磁共振成像上取得重要进展（Adv. Funct. Mater., 2019, 1903860）。

磁共振成像(MRI)由于其非侵入性、非辐射性、以及在软组织中的高穿透深度等优点在临床上被广泛用于疾病诊断。1H MRI具有很高的灵敏度但缺乏选择性，而人体内源性19F MRI信号几乎检测不到，因此19F MRI具有很高的选择性。结合1HMRI和19F MRI对肿瘤进行精准成像是一种理想的方法，但应用酶诱导来同时进行T21H MRI增强和19F MRI“点亮”的策略尚未见报道。梁高林教授课题组基于本课题组特色的CBT-Cys点击缩合反应，合理地设计出一种可被弗林酶剪切的探针(TFMB)-Arg-Val-Arg-Arg-Cys(StBu)-Lys-CBT (1)，并将该探针修饰到四氧化三铁纳米颗粒（IONP）上得到IONP@1。当IONP@1被弗林酶高表达的癌细胞摄取后，在胞内GSH和Furin酶作用下发生CBT-Cys点击缩合反应导致IONP聚集，“点亮”19F NMR / MRI信号并增强T21H MRI信号（见下图）。利用这一策略，他们与胡兵教授课题组和王俊峰研究员课题组合作，成功实现了14.1 T高场强下的斑马鱼肿瘤模型的精准双模态（1H和19F）磁共振成像。该策略为解决MRI选择性和灵敏度之间的矛盾提供了一种可行且可靠的手段。更重要的是，通过用全氟化物替换探针中的TFMB小分子片段，这种“智能”策略有望在不久的将来用于小鼠或大型啮齿动物早期肿瘤的精准1H和19F双模态核磁共振成像。

该论文的第一作者为中国科学技术大学化学与材料科学学院博士生丁占岭。胡进明教授、胡兵教授、王俊峰研究员和梁高林教授为共同通讯作者。

该项目研究得到国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金以及创新研究群体项目的资助。

附文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201903860

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2020年7月29日，国际著名学术期刊《ACS Nano》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授课题组与安徽医科大学第二附属医院王龙胜主任医师课题组的合作研究成果，文章标题为《A Self-Evaluating Photothermal TherapeuticNanoparticle》。该文章报导了一种有机纳米粒子用于肿瘤光热治疗及疗效实时成像评估的“智能”策略，在肿瘤治疗与疗效评估一体化方面取得了重要进展（ACS Nano, 2020, DOI: 10.1021/acsnano.9b10144）。

       光热治疗由于其非侵入性、时空控制精确、特异性强、肿瘤破坏效率高等优点，已成为肿瘤治疗领域的研究热点，有望用于临床上多种癌症的治疗。目前临床上癌症治疗疗效评估主要依赖于细胞学、组织病理学和影像学，治疗和疗效评估是分离的。因而，临床上肿瘤治疗及其疗效评估一体化仍然面临着巨大的挑战。梁高林教授基于本课题组特色的CBT-Cys点击缩合反应，合理设计并合成了有机小分子染料Cys(StBu)-Asp-Glu-Val-Asp-Lys(Cypate)-CBT (Cy-CBT)，很便捷地制备了荧光猝灭的光热纳米粒子Cy-CBT-NP。Cy-CBT-NP被肿瘤细胞摄取后，在808 nm激光照射下，肿瘤接受光热治疗。在光热治疗过程中，肿瘤细胞发生凋亡，激活凋亡蛋白酶caspase 3 (Casp3)。Casp3特异性地识别剪切Cy-CBT-NP中的DEVD序列，使得Cy-CBT-NP解组装生成小分子片段Cy-CBT-NP-Cleaved，并伴随着近红外荧光的点亮（见下图）。由于光热治疗效率、Casp3活性以及近红外荧光的点亮程度三者是呈正相关关系，因此该“智能”纳米粒子Cy-CBT-NP可通过监测近红外荧光的点亮来准确、实时地评估肿瘤光热治疗效果。与传统的肿瘤疗效评估方法相比，该策略具有实时性，可帮助医生及时调整治疗方案。作者希望这种“智能”策略不久就可以用于临床实体肿瘤的光热治疗及其疗效的实时评估。
       该论文的第一作者为中国科学技术大学化学与材料科学学院硕士生王延芳和博士生杜蔚。安徽医科大学第二附属医院王龙胜主任医师和中国科学技术大学梁高林教授为共同通讯作者。
       该项目研究得到国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体项目以及国家重点研发计划的资助。
       附文章链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10144