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杜学忠

男, 南京大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1995.09-1998.12,南京大学化学化工学院,博士研究生
1999.03-2000.09,中国科学院大连化学物理研究所,博士后
2000.09-2002.11,美国犹他大学生物工程系,博士后
2002.11-至今,南京大学化学化工学院,教授

研究领域和兴趣

胶体与界面化学

主要业绩

中国化学会胶体与界面化学专业委员会委员
中国化学会超分子化学专业委员会委员

研究领域主要属于胶体与界面化学、超分子化学
开展了气液界面单层膜的原位红外反射吸收光谱(IRRAS)系统研究,在新谱带观测、反常谱带解析、取向模型建立(液态扩张相单层膜的脂链片段取向模型)和理论计算拟合(含刚性片段相对复杂两亲分子单层膜的定量分子取向)方面取得了重要研究进展,丰富了水表面红外选择定则的内涵,发展了原位谱学方法,系统研究了气液界面单层膜的金属配位、氢键分子识别以及不同作用力驱动的蛋白导向界面二元组分单层膜的侧向重组。
系统研究了甘露糖功能化糖脂与具有阻抗蛋白非特异性吸附的两亲分子构成的四种二元组分单层膜(糖配体直接或通过寡聚乙二醇间链与糖脂甘油骨架连结、糖配体突出或埋藏于惰性组分表面)。蛋白特异性吸附量与糖配体的表面密度和空间分布紧密相关。通过LB技术,将蛋白重组的二元单层膜直接构筑在表面等离子共振传感器表面,从水溶液界面体系实现蛋白印迹单层膜的构筑。
设计合成了寡聚乙二醇为端基、脂肪链中嵌有两个酰胺基团的1,2-二硫戊烷新型分子(DHAP)。DHAP和水溶性功能硫醇分子(谷胱甘肽、巯基乙胺或者巯基乙酸)与模板蛋白通过静电和氢键作用,从水相介质体系构筑了具有多重作用结合位点和印迹孔穴的蛋白印迹二元组分自组装单层膜。DHAP和由对巯基苯硼酸和对氨基硫酚构成的组合硫醇与糖蛋白模板通过生理pH条件下形成的硼酸酯键和氢键作用,从水相介质体系构筑了具有硼酸酯键识别位点和印迹孔穴的蛋白印迹三元组分自组装单层膜。DHAP的端基寡聚乙二醇能够阻抗蛋白非特异吸附,嵌入脂链中的酰胺基团不仅作为蛋白的氢键识别位点,而且通过酰胺基团形成的双重氢键网络增强相邻DHAP分子间的相互作用,利于印迹孔穴的构筑。印迹自组装单层膜直接构筑在传感器表面,利于信号转导和实时检测。这种蛋白印迹自组装单层膜的构筑策略在人工智能材料可控组装和化学传感器制备方面开辟了新途径。
系统研究了羧基化柱芳烃与二硫键连接的苯并咪唑阳离子两亲分子共组装的超分子囊泡载药体系,诠释了柱芳烃超两亲分子的内涵,首次阐述了基于柱芳烃主客体相互作用的超分子囊泡的微观结构。实现了二硫键还原、酸性pH、CO2、Zn(II)配位和生物胺类似物竞争结合的五重刺激响应的药物控制释放性能,这是首次单一的纳米载药体系集五重刺激响应性能于一体。重要的是,每一种刺激均与人体的肿瘤和疾病的微环境紧密相关。
以生物相容性介孔纳米颗粒为药物载体,结合主客体化学和自组装技术,通过多重弱键相互作用、动态共价键和甚至强共价键, 将大环主体化合物、蛋白、DNA和量子点等组装到载药的介孔纳米颗粒表面,构筑阀控和门控的纳米药物,开展了刺激响应纳米药物的构筑及其控制释放性能的系统研究。构筑了伴刀豆球蛋白门控的甘露糖功能化的介孔氧化硅(MSN)纳米药物,实现了酸性pH和高浓度葡萄糖竞争结合响应的药物控制释放性能。构筑了金属配位与金属配位肌红蛋白协同门控的乙二胺三乙酸功能化的MSN纳米药物,实现了酸性pH响应的药物控制释放性能。构筑了蛋白门控的二硒键连接的上转换纳米颗粒嵌入的MSN纳米药物,实现了酸性pH、谷胱甘肽和H2O2响应的药物控制释放性能。构筑了DNA门控的二硫键连接的吖啶胺功能化的MSN纳米药物,实现了二硫键还原、DNA热至变性和核酸酶水解多重刺激响应的药物控制释放以及结合两种刺激的逻辑门控制释放性能。构筑了DNA门控的Ti(IV)配位膦酸功能化的金纳米棒嵌入的MSN纳米双载药,研究了核酸酶和近红外光热响应的两种药物的同时控制释放以及结合两种刺激的两种药物的连续控制释放性能。结合药物联合治疗和近红外光热治疗,能够达到治疗效果最大化。构筑了环糊精门控的双重动态共价键(硼酸酯键和二硫键)连接的苯硼酸和脂肪胺功能化的MSN纳米双载药,实现了酸性pH响应的两种药物的同时控制释放以及结合两种刺激的两种药物的连续控制释放性能。
构筑了系列羧基化柱芳烃和膦酸化柱芳烃阀控的MSN及金纳米棒嵌入的MSN纳米药物,实现了酸性pH、金属配位和竞争结合和近红外光的多重刺激响应的药物控制释放性能。首次利用配位化学策略激活柱芳烃超分子纳米阀,实现药物控制释放。
构筑了环糊精聚合物阀控的苯并咪唑功能化的MoS2嵌入的MSN纳米农药,实现了病虫害生物靶向的酸性pH、淀粉酶、叶片疏水组分竞争结合和近红外光的多维度刺激响应的农药控制释放性能。突破传统认识,构筑了壳聚糖门控的多孔碳负载的百草枯纳米制剂,从源头上解决了人体胃肠道吸收百草枯的技术难题,同时解决使用者安全友好且保持百草枯高效除草效果的技术难题。构筑了单宁酸配位及单宁酸配位聚合物门控的金属有机框架MIL-101(Fe)纳米农药,实现了七重刺激响应的农药控制释放性能。这是首次单一的纳米载药体系集七重刺激响应性能于一体。

代表成果

1. Long Jiang, Xuan Huang, Dong Chen, Hua Yan, Xueyuan Li, Xuezhong Du,* Supramolecular Vesicles Coassembled from Disulfide-Linked Benzimidazolium Amphiphiles and Carboxylate-Substituted Pillar[6]arenes that Are Responsive to Five Stimuli, Angew. Chem. Int. Ed. 56(10) (2017) DOI: 10.1002/anie.201611973.
2. Xianfeng Zhang, Xuezhong Du,* Xuan Huang, Zhongpeng Lv, Creating Protein-Imprinted Self-Assembled Monolayers with Multiple Binding Sites and Biocompatible Imprinted Cavities, J. Am. Chem. Soc. 135(25) (2013) DOI: 10.1021/ja402423r.
3. Shanshan Wu, Xuan Huang, Xuezhong Du,* Glucose- and pH-Responsive Controlled Release of Cargo from Protein-Gated Carbohydrate-Functionalized Mesoporous Silica Nanocontainers, Angew. Chem. Int. Ed. 52(21) (2013) DOI: 10.1002/anie.201300958.
4. Shengwang Zhou, Huizi Sha, Baorui Liu, Xuezhong Du,* Integration of Simultaneous and Cascade Release of Two Drugs into Smart Single Nanovehicles Based on DNA-Gated Mesoporous Silica Nanoparticles, Chem. Sci. 5(11) (2014) DOI: 10.1039/c4sc01195c.
5. Shengwang Zhou, Xuezhong Du,* Fangbo Cui, Xianfeng Zhang, Multi-Responsive and Logic Controlled Release of DNA-Gated Mesoporous Silica Vehicles Functionalized with Intercalators for Multiple Delivery, Small 10(50 (2014) DOI: 10.1002/smll.201302312.
6. Shengwang Zhou, Huizi Sha, Xiaokang Ke, Baorui Liu, Xizhang Wang, Xuezhong Du,* Combination Drug Release of Smart Cyclodextrin-Gated Mesoporous Silica Nanovehicles, Chem. Commun. 51(33) (2015) DOI: 10.1039/c5cc00585j.
7. Xuan Huang, Shanshan Wu, Xiaokang Ke, Xueyuan Li, Xuezhong Du,* Phosphonated Pillar[5]arene-Valved Mesoporous Silica Drug Delivery Systems, ACS Appl. Mater. Interfaces 9(23) (2017) DOI: 10.1021/acsami.7b04015.
8. Hua Yan, Jiangtao Dong, Xuan Huang, Xuezhong Du,* Protein-Gated Upconversion Nanoparticle-Embedded Mesoporous Silica Nanovehicles via Diselenide Linkages for Drug Release Tracking in Real Time and Tumor Chemotherapy, ACS Appl. Mater. Interfaces 13(24) (2021) DOI: 10.1021/acsami.1c04447.
9. Jiangtao Dong, Wang Chen, Jianguo Feng, Xiaoqing Liu, Yang Xu, Chen Wang, Wenchao Yang, Xuezhong Du,* Facile, Smart, and Degradable Metal-Organic Framework Nanopesticides Gated with Fe(III)-Tannic Acid Networks in Response to Seven Biological and Environmental Stimuli, ACS Appl. Mater. Interfaces 13(16) (2021) DOI: 10.1021/acsami.1c04118.
10. Jiangtao Dong, Wang Chen, Dunzhong Qin, Yuxia Chen, Jun Li, Chen Wang, Yeqing Yu, Jianguo Feng,* Xuezhong Du,* Cyclodextrin Polymer-Valved MoS2-Embedded Mesoporous Silica Nanopesticides toward Hierarchical Targets via Multidimensional Stimuli of Biological and Natural Environments, J. Hazard. Mater. 419 (2021) DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126404.

*以上信息由高级会员个人更新和维护。