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女, 西安交通大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
学习经历
1997-2001,西北大学,化学系基地班,学士(化学)
2001-2004,中国科学院长春应用化学研究所,电分析国家重点实验室,硕士(分析化学)
2004-2007,英国华威大学,化学系,博士(化学)
工作经历
2008-2009,瑞士洛桑联邦理工大学,化学与化工学院,博士后
2009-2010,美国天普大学,化学系,博士后
2010-2011,纳尔科(中国)环保技术有限公司,高级化学工程师
2011-2017,西安交通大学,理学院,副教授
2016-2017,日本东北大学,原子分子材料科学高等研究所,访问学者
2017-2018,西安交通大学,生命科学与技术学院,副教授,博导
2019至今,西安交通大学,生命科学与技术学院,教授,博导
研究领域和兴趣
生物电分析化学
主要业绩
针对生物医学与健康领域中生命体系的多参数检测需求,聚焦电化学生物传感和细胞电化学分析的前沿领域,遵循“生命体系多参数检测需求-电化学方法与仪器研发-生物医学工程应用”的学术思路,立足于电分析化学,结合生物医学工程、生物学和临床医学等,从“疾病标志物多参数-物理微环境多参数-细胞特性多参数”三方面系统开展了生命体系的多参数电化学分析研究,包括:(1) 研发了新型柔性电化学多参数检测平台与小型化、集成化装置,实现了实际体液样本中多种疾病标志物和人体健康多参数的检测应用;(2) 研制了新型单细胞原位光电显微成像系统,建立了细胞物理微环境多参数调控与细胞多参数表征平台;(3) 实现了物理微环境中细胞形态、生化、生理特性多参数的原位表征,证明了物理微环境对细胞生命活动和功能的直接影响与调控作用。
参编中英文专著2部,发表SCI论文92篇(ESI高被引5篇),授权专利11项。近5年:以第一/通讯(含共同)作者在Nano Lett.、Chem. Sci.、Anal. Chem.(7篇)、Adv. Sci.、Small、Adv. Healthc. Mater.等国际知名期刊上发表SCI论文43篇(其中IF>10论文13篇,ESI高被引2篇),单篇论文平均IF 8.97,7篇期刊封面/封底论文,论文他引1433次,H因子39。受邀为Chem. Rev.、《中国科学:化学》等期刊撰写研究综述。授权中国发明专利7项和实用新型3项(转化3项)。研究成果多次被知名媒体(如ACS美国化学会、RSC英国皇家化学会、Wiley Material Views、科技日报)报道。入选国家高层次留学人才回国资助人选(全国20人/年,2018年度陕西省唯一入选者)和陕西省杰出青年科学基金获得者(2020),获陕西高等学校科学技术一等奖(4次)等。主持包括国家自然科学基金面上项目(2项)、科技部高端外国专家引进计划项目(2项)、陕西省重点研发计划等国家和省部级科研项目11项,作为骨干成员参与国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目、重点项目、科技部重点研发计划项目等。受邀担任国际期刊Chinese Chem. Lett.和J. Electrochem.编委、Journal of Analysis and Testing青年编委和Electroanalysis客座编辑。作为会议主席组织电分析化学国际学术研讨会1次,担任国际会议组织委员会委员和分会主持6次,作国际会议报告12次(邀请报告4次)、国内会议报告30次(主旨报告1次、特邀报告6次)。
学术贡献一、研发了新型柔性电化学多参数检测平台与小型化、集成化装置,实现了对多种疾病标志物和人体健康多参数的实际检测应用
开发了基于纸芯片、液体橡皮泥和水凝胶等材料的新型柔性电化学检测平台,并通过笔写技术、纸埋线、折纸三维结构设计、纳米金与碳纳米管海绵修饰电极等方法提高了检测灵敏度;通过结合等电聚焦法、USB电化学工作站和集成电子器件、控制软件等,研发了具有样品富集和分离前处理功能的小型等电聚焦分析平台和集成化电化学生物传感装置;应用柔性电化学检测平台和装置实现了对实际体液样本中多种疾病标志物(生物小分子(葡萄糖、多巴胺、五羟色胺)、核酸(HIV核酸)、蛋白(微量白蛋白、C反应蛋白、α-1微球蛋白))的直接高灵敏检测和多种人体健康参数(化学参数(pH值、氯离子、葡萄糖、尿酸)、物理参数(温度、湿度、紫外辐射、应变、肌电传感))的同时监测,为疾病标志物和人体健康检测提供了新型柔性电化学多参数检测平台与装置。
学术贡献二、研制了新型单细胞原位光电显微成像系统,填补了细胞物理微环境多参数调控与细胞多参数表征技术空白
为模拟心肌纤维化/心肌电损伤、神经热损伤、癌症等疾病物理微环境,结合硬度可调水凝胶材料与电刺激系统、可控温芯片等,构建了心肌、神经、肿瘤细胞的力、电、热物理微环境模型;基于电化学扫描探针显微镜仪器原理,研制了整合扫描电化学显微镜(SECM)、扫描离子电导显微镜(SICM)、荧光显微镜三功能的新型单细胞原位光电化学显微成像系统,建立了细胞形态、生化和生理特性多参数的原位光电化学表征平台;发展了连续控制模式和改进扫描模式,提高了系统扫描速率(300 nm/ms)和细胞精准定位功能;进一步联合力、电、热、灌流给药系统等模块,搭建了物理微环境中细胞多参数原位表征体系,填补了细胞物理微环境多参数调控与细胞多参数表征技术空白。
学术贡献三、实现了力、电、热物理微环境中细胞形态、生化、生理多参数的原位表征,证明了物理微环境对细胞生命活动和功能的直接影响与调控作用
应用搭建的单细胞原位光电显微成像系统对微环境中力(基质刚度)、电(电场参数)、热(温度)等因素下心肌细胞/心肌成纤维细胞、神经元、乳腺癌/肝癌细胞的形态(形貌、体积)、生化(呼吸活性、谷胱甘肽浓度、活性氧代谢物、多药耐药蛋白功能活性)、生理(搏动))等多参数进行了原位表征,证实了基质刚度对心肌细胞/心肌成纤维细胞氧化还原状态、乳腺癌细胞体积、迁移能力和多药耐药蛋白功能活性的直接影响,电场场强和能量对心肌细胞呼吸活性、膜通透性和搏动的调控作用,温度对神经元的氧化损伤作用等。将细胞电化学表征数据与COMSOL有限元和Pathak’s数学模型拟合,进一步获得了物理微环境下心肌、神经和肿瘤细胞的形貌、呼吸活性、氧化还原状态物质(H2O2、GSH)、耐药蛋白功能活性、膜通透性和迁移行为等的定量数据,全面从细胞形态、生化、生理多参数证实了物理微环境对细胞生命活动和功能的影响。
代表成果
1. S. Kuermanbayi,# Y. W. Yang,# Y. X. Zhao, Y. B. Li, L. Wang, J. Yang, Y. Zhou, F. Xu*, F. Li*, In situ monitoring of functional activity of extracellular matrix stiffness-dependent multidrug resistance protein 1 using scanning electrochemical microscopy, Chemical Science, 2022, 13, 10349–10360.
2. M. Wang, B. Cheng, Y. W. Yang, H. Liu, G. Y. Huang, L. C. Han, F. Li*, F. Xu*, Microchannel stiffness and confinement jointly induce the mesenchymal-amoeboid transition of cancer cell migration, Nano Letters, 2019, 19, 9, 5949-5958.
3. Y. B. Li#, J. X. Lang#, Z. Y. Ye, M. Wang, Y. W. Yang, X. J. Guo, J. Zhuang, J. J. Zhang, F. Xu, F. Li*, Effect of substrate stiffness on redox state of single cardiomyocyte: a scanning electrochemical microscopy study, Analytical Chemistry, 2020, 92, 7, 4771-4779.
4. J. X. Lang#, Y. B. Li#, Z. Y. Ye, Y. W. Yang, F. Xu, G. Y. Huang, J. J. Zhang, F. Li*, Investigating the Effect of Substrate Stiffness on Redox State of Cardiac Fibroblasts Using Scanning Electrochemical Microscopy, Analytical Chemistry, 2021, 93(14), 5797–5804.
5. Y. B. Li, Z. Y. Ye, J. J. Zhang, Y. X. Zhao, T. Zhu, J. J. Song, F. Xu, F. Li*, In situ and quantitative monitoring of cardiac tissues using programmable scanning electrochemical microscopy, Analytical Chemistry, 2022, 94, 29, 10515–10523.
6. J. C. Niu, Z. H. Bao, Z. N. Wei, J. X. Z. Li, B. Gao, X. F. Jiang*, F. Li*, A Three-Dimensional Paper-Based Isoelectric Focusing Device for Direct Analysis of Proteins in Physiological Samples, Analytical Chemistry, 2021, 93(8), 3959–3967.
7. J. C. Niu, H. X. Shi, H. G. Wei, B. Gao, J. Li, F. Xu, X. G. Li*, F. Li*, Liquid Plasticine Integrated with Isoelectric Focusing for Miniaturized Protein Analysis, Analytical Chemistry, 2020, 92, 9048−9056.
8. R. Y. He, H. Liu, T. S. Fang, Y. Niu, H. Q. Zhang, F. Han, B. Gao, F. Li*, F. Xu*, A Colorimetric Dermal Tattoo Biosensor Fabricated by Microneedle Patch for Multiplexed Detection of Health-related Biomarkers, Advanced Science, 2021, 8, 2103030.
9. R. Y. He, Y. Niu, Z. D. Li, A. Li, H. Y. Yang, F. Xu, F. Li*, A Hydrogel Microneedle Patch for Point-of-Care Testing Based on Skin Interstitial Fluid, Advanced Healthcare Materials 2020, 9, 1901201.
10. J. J. Zhang, Y. L. Liu, Y. B. Li, T. Zhu, J. B. Qiu, F. Xu, H. Zhang, F. Li*, In situ and quantitatively imaging of heat-induced oxidative state and oxidative damage of living neurons using scanning electrochemical microscopy, Small Methods, 2022, 2200689.
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