轻工化工学院
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广东省科研及生化检测用试剂工程技术研究中心

点击:次  更新日期:2017年05月27日  

 中心负责人:霍延平教授,方岩雄教授

 本工程中心一直致力于围绕人口健康、资源环境、清洁能源、公共安全等领域

的科研热点与产业化趋势以及国家及广东省的重点扶持项目政策,依托广东工业大学轻工化工学院的特色研究和西陇科学股份有限公司的高市场份额的主打特色产品,不断整合优势科研力量,提炼共性关键技术,逐步形成了以1)绿色催化剂;(2)生化检测试剂(3)光电材料试剂为主打的研发中心。

   广东省属于工业大省与强省,在我省相关产业的刺激以及相关科研投入的不断增加的情况下,与这些产业密切相关的光电材料试剂、绿色催化试剂、生化检测以及高端电子化学品试剂的科研项目必将随之而迅速增长,相关试剂的供给量与总体质量必将影响我省产业发展与结构调整:其中,光电材料试剂是实现新能源的最佳选择,而且是信息显示、探测等信息科学的先导与技术基础;绿色催化试剂是实现石油化工绿色工艺、控制汽车尾气排放等以绿色环保的关键技术;生化检测属于信息科学中的化学探测器一类,是目前生化医药领域的研究热点与前沿问题;高端电子化学品是电子信息产业的物质基础。以上这几种试剂,是世界科研与技术发展的最新潮流,更是广东省产业规划中重点支持的高新技术领域

除了上述在诸多高新技术领域的政策优势,广东省是传统的试剂生产与销售强

省。全国仅有的有两家试剂上市公司(西陇科学与光华科技)都位于广东。因此,

我省的试剂产业相对发达,产业链健全,基础设施与相关政策法律法规非常完善。

1.绿色催化试剂:

   在有机小分子催化剂设计、合成及产业化方面,以我院“长江讲座教授”日本京都大学Maruoka教授为首席科学家的小分子催化团队,开发出了毒性低、容易制备、结构可控、稳定性好、成本低廉及易于高分子固载等一系列优点的催化剂。第一代Maruoka催化剂已经商业化Sigma-Aldrich Inc. and Wako Pure ChemicalInd)并广泛用于手性分子构建,以及小分子多肽的端基官能化。第二代Maruoka催化剂更为简单高效,催化剂用量达到0.01mol% ,现正由Kanto Chemical StremCo.进行商业化生产。

2.光电材料试剂:

 光电材料试剂是实现新能源的最佳选择,而且是信息显示、探测等信息科学的

先导与技术基础。作为当今信息时代的必需品,各大跨国公司在该领域投入了大量的资源,该领域的试剂市场前景非常广阔。

a)上转换发光以及太能能电池材料

上转换是一种通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射,从而实现低能量光

波向高能量光波转换的技术,在光伏领域和生物成像领域具有良好的应用前景,我院有机光电材料团队的籍少敏教授等开展了基于三重态-三重态湮灭(TTA)光子上转换材料制备。指出具有长三重态寿命的光敏剂能有效提高上转换效率,并且所采用的两个三重态分子碰撞产生的三重态-三重态湮灭上转换比传统的上转换过程更有效。NatureChina对此成果进行了专题评述“Ruthenium polyiminecomplexes have a long-lived excitedstate, making them ideal sensitizers forsolar cells”。该类上转换材料有望用于太阳能电池,以拓宽光伏材料的吸收光范围,进而提高太阳能电池效率,而且合成制备简单易行,成本低,已经在科研用试剂中心开展了小批量的产业化试验。

bOLED 与太阳能电池相关材料

8-羟基喹啉金属配合物(Mqn)作为优良的电荷传输材料和发光材料,被广泛

应用于发光二极管(OLED)的研究及产业化中。我院有机光电材料团队的霍延平教授通过水热结晶技术,制备出一系列过渡金属8-羟基喹啉类金属配合物,并取得了多项国家专利授权。该类配合物发光颜色可调,从蓝光至红光及近红外。技术手段合理,成本低。同时该团队还掌握了系列富勒烯类衍生物的制备技术,可以用于有机太阳能电池的组装,可以供工程转化,以上领域均属于广东省重点支持的光电材料领域。

(c)高端电子化学品试剂

广东省是PCB的生产重地,广东工业大学是国家集成电路的设计基地。在众多

得天独厚的市场、产业与科研优势下,我院电子化学品团队潘湛昌教授等开发出PG-168绿油退洗添加剂,该产品具有绿色环保,储存容易,不含禁用物质,能连续使用20天,在脱除绿油和打孔方面的能力突出,可以替代国外进口的相关产品,目前该产品已经市场化。开发出了GG-083去膜液,具有速率快,操作简单;不含烧碱,不会腐蚀铜、金、锡或锡-铅;适用范围广,适用于多种类型干膜的褪除;膜碎成颗粒,容易过滤,延长溶液使用期限;气味很小,提高工作环境质量的众多特点

3.生化检测试剂

a)稀土上转换发光纳米检测试剂

稀土上转换发光纳米材料(简称UCNPs)不仅光稳定性强、发射带窄、荧光寿命

长、化学稳定性高、潜在生物毒性低,而且采用近红外连续激发光源激发还使其具有较大的光穿透深度、无光闪烁和光漂白、无生物组织自发荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,已经成为当前很多领域乃至交叉科学的应用研究热点。我院清洁化学技术团队温红丽副教授合成的上转换生物传感器“UCNPs“能定向识别待测中药活性成分分子。UCNPs 首先被红外光激发,然后将激发能以非辐射的形式传递给能量受主,导致UCNPs 的荧光淬灭或能量受主发射特定波长的光。选择在UCNPs 发射峰位置具有较大吸光系数的分子或纳米材料,作为能量受主,可以确保对细胞及生物体的无损检测,该类材料的产业化正在与西陇科学公司共同推进。

b)免疫检测试剂

   免疫检测是目前生物学检测方法中用途最广泛的一种方法,具有高度精确、灵敏、特异的特点。免疫检测技术在疾病诊断、物种及微生物鉴定等生物领域中广泛使用。我院天然药物与绿色化学团队赵肃清教授等主要聚焦于非法添加药物(化学品)、农药残留、环境毒素、动植物毒素等分子量小于1000的有害有毒物质的免疫检测技术研发,结合胶体金或者ELISA等技术,解决中成药、保健品、食品等产品安全性和非法添加的检测问题。检测有害有毒物质包括:非法添加药物(壮阳那非类、降血压尼群类、减肥酚酞曲明类、降糖吡咯列酮类),环境毒素(双酚A类)、动植物毒素(血卡毒素类)、农药残留(胆碱酯酶类)。

c)特殊核酸荧光探针(染料)和生物成像相关试剂

核酸是最为重要的生物大分子,随着核酸结构生物学的研究进展,对核酸结构

及功能进行了深入的系统研究。除了经典的双螺旋结构外,不断有生物功能重要、

二级结构特殊的核酸及其序列被科学家发现,包括G-四链体DNA(RNA)、三螺旋

DNA/RNA、发夹型RNA等特殊核酸结构。传统的核酸染料或探针并不能在生物体内将他们有效的区分、成像和示踪,不能满足医疗诊断和生化测试的要求。例如,商业化使用的RNA荧光染料只有Invitrogene公司的SYTO RNASelect。而G-四链体核酸的荧光探针更是未实现商业化,是近年研发热点。我院天然药物与绿色化学团队的卢宇靖教授等针对各种核酸结构的二级空间结构特点和电性,开发出多个系列的核酸特殊结构及序列的荧光探针(染料)和新型的生物功能材料,其类型包括:有机小分子类、GFP/量子点标记抗体类、GFP/量子点标记可杂化核酸类、稀土金属络合物类等。系列新型的生物功能材料能在生物检测、生物成像、生物传感、病毒检测、肿瘤早期诊断、及有毒物质筛选等方面显示了独特的优越性和有良好的市场前景。例如本团队整合非特异性核酸染料噻唑橙(TO)和特殊苯乙烯片段,开发了新型高灵敏选择性RNA荧光染料Sty-TO-1G-四链体荧光染料Sty-TO-2等。相关知识产权及文章公开发表后吸引了包括Promega Bioscience等国际最知名的生化试剂公司的关注,寻求合作研发或专利转让事宜。

dMOFs 基有毒有害物质检测试剂

MOFs材料是新一代的有机无机复合多孔材料,自1990s年以来,短短二十几年

的时间,已经有20000多种不同种类的MOFs材料被科研人员陆续报道。目前,德国BASF公司已掌握了吨级以上的MOFs材料的生产技术,通过sigma aldrich平台销售,但相对于其他类的多孔材料,此类材料的价格非常昂贵,大部分实验室科研人员目前还是采用自行制备。我院清洁化学技术团队的何军教授等在MOFs晶体合成与功能开发领域做出了突出的成绩,研究成果受到国内外科研与工业界广泛关注。该团队开发的具有独立知识产权的MOFs材料具有合成方法简单易行、制备过程绿色环保、成本低等优点。近些年,通过对配体与金属基团的合理设计,该团队实现了MOFs材料对有毒有害气体的检测与储存,具有非常高的社会实用价值。结合目前世界范围内的MOFs产业化趋势,我中心已经小批量试制一些具有特殊功能的MOFs材料,面向国内外科研机构的实验室进行推广、销售。由于价格较低、功能特点独特,我院试制的MOFs试剂具有较高的市场竞争力。

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