曲晓刚 研究员 博士 吉林省 研究领域: 新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 生物无机化学与化学生物学 所在单位: 中国科学院长春应用化学研究所

基本信息

所在单位:
中国科学院长春应用化学研究所
单位类型:
科研机构
职称:
研究员
最高学历:
博士
出生年份:
1965-01-01
专家介绍:
1965年生。1989-1995中科院长春应化所研究生,中科院院长奖;1996-1999师从美国UMMC J. B. Chaires教授;2000-2002师从加州理工诺贝尔奖获得者A. H. Zewail教授;2002-至今长春应化所稀土资源利用国家重点实验室, 化学生物学实验室,研究员;应化所学委会常委;化学生物学实验室主任;2002年获国家自然科学杰出青年基金资助; 2007年入选“新世纪百千万人才工程” 国家级人选; 2015年当选英国皇家化学会会士(FRSC); 昆士兰大学荣誉教授;J. Mater. Chem. B 和 Mater. Adv. 副主编; J. Inorg. Biochem., Chemosensors, Mater. Today Chem., Sensors, 稀土学报, 高等学校化学学报, 应用化学等期刊编委;吉林大学生科院兼职博士生导师,中国化学会生物物理化学专业委员会副主任;化学生物学专业委员会委员,中国稀土学会理事,中国生物物理学会理事,纳米酶分会会长;2006.12-2007.5访问教授,与诺贝尔奖获得者Alan J. Heeger实验室开展生物分子识别合作研究。
  2002年回国后,利用化学、生物物理、分子生物学、细胞学及材料化学等多学科交叉的优势,在对重要基因和蛋白的识别、功能调控及潜在应用等方面做了大量系统的研究工作,为认识和调控重要的与疾病发生、发作相关的生物化学过程提供重要依据。回国后已获美国授权专利1项、中国授权专利12项;入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选;曾2次荣获“吉林省科技进步一等奖(自然科学)”;“中科院优秀导师奖”;“中科院优秀研究生指导教师”;“中科大科教融合优秀导师奖”;“长白山杰出人才”;“吉林省高级专家”。论文被评为2006年国际“百篇优秀基因治疗论文”, 2013年“中国百篇最具影响国际学术论文”,论文被Nature INDEX 2014 评为WFC=16.3。相关工作在重要期刊发表论文260余篇,包括PNAS(4篇); Nature Catal.(1篇); Science Adv.(1); Nature Comm.(5); Angew. Chem.(27); J. Am. Chem. Soc.(16); Nucleic Acids Res.(14); Adv. Mater.(20); Accounts Chem. Res.(4); Chem. Rev.(1), Chem. Soc. Rev.(5)等。Nature, ScienceDaily, Scientific American, PNAS, C&EN, ChemistryWorld, PhysicsWorld, Nature Methods, Nature SciBX等对取得的多项成果给予报道和评论。 SCI他引>3.5万次,SCI H-Index 100; 2017-2021连续5年入选科睿唯安(Clarivate Analytics)全球“高被引学者(Highly Cited Researchers)”;第七届国际四链核酸会议主席;多次在国际及国内会议作大会报告和邀请报告。

科研能力

研究领域:
新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
生物无机化学与化学生物学
中文标签:
Dna;Graphene;Circular Dichroism;Fluorescence;Nanoparticles;Drug Delivery;G-quadruplex;Null;Amino Acid;Sensors
英文标签:
DNA;Nanoparticles;Nanozymes;Graphene;Alzheimer's Disease;Drug Delivery;Dna Nanotechnology;Fluorescence;Reactive Oxygen Species;Nanozyme
研究成果:
1、DNA靶向药物试剂设计筛选、手性识别及功能调控
  DNA精准靶向、手性识别及其生物功能调控与疾病的发生及治疗密切相关。课题组提出并证实手性识别是实现调控端粒DNA构象及功能的重要方式。设计合成了系列具有锌指蛋白结构的手性金属超分子化合物,实现了对端粒DNA的手性识别及功能调控,发现了手性匹配原则。这是国际上第一个手性识别端粒DNA并抑制端粒酶的化合物,其选择性比欧美临床试用药物BRACO-19高10.5倍,并与传统抗癌试剂不同,能有效清除肿瘤干细胞,目前已申请专利。
  在生理条件下,没有任何试剂可诱导i-motif形成,严重制约了其生物功能的研究。发现羧基化单壁碳纳米管可选择性诱导端粒i-motif四链结构形成,并抑制端粒酶、诱导癌细胞死亡。成果入选2006年国际“百篇优秀基因治疗论文”。
   
  2、阿尔茨海默症(AD)的手性药物设计合成及作用机制
  抑制阿尔兹海默症淀粉样蛋白Aβ聚集及解聚是治疗AD的重要手段,开发特异性抑制Aβ聚集的药物是本领域的重点与难点。针对Aβ聚集的多重手性,利用立体识别和模拟蛋白间相互作用实现了选择性抑制Aβ聚集,有效降低了细胞神经毒性。建立了高通量筛选体系,获得了系列可透过血脑屏障、靶向淀粉样蛋白并能改善AD模式动物认知行为的手性螺旋金属超分子化合物和特殊结构类型及手性的聚金属氧酸盐(POMs),解析了其作用机制。为阿尔兹海默症药物设计提供了新思路。
   
  3、新型人工酶-纳米酶的设计合成、手性催化及潜在应用
  纳米酶比天然酶便宜,易制备和稳定性好、耐高温等优点,但其酶活性低和缺乏选择性,严重限制了应用。受天然酶启发,解析模拟酶催化反应中的活性中心和底物结合位点,从而优化官能团提高酶活性,制备了多种高效纳米酶,探索了其在阿尔兹海默症、单细胞保护、高温催化、体内药物合成等方面的潜在应用。成功地获得了一些比天然酶(过氧化物酶)活性高的手性纳米酶,提出了设计和发展纳米酶的新思路,首次实现了体内靶向合成手性药物。
相关文献:
1. Zhao C, Qin G, Niu J, Wang Z, Wang C, Ren J, Qu X, Targeting RNA G-quadruplex in SARS-CoV-2: A Promising Therapeutic Target for COVID-19? Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 432-438
  2. Liu Z, Wang F, Liu X, Sang Y, Zhang L, Ren J, Qu X, Cell membrane–camouflaged liposomes for tumor cell–selective glycans engineering and imaging in vivo. PNAS, 2021, 118, e2022769118.
  3. Du Z, Li M, Ren J, Qu X, Current Strategies for Modulating Aβ Aggregation with Multifunctional Agents. Acc. Chem. Res., 2021, 54, 2172-2184.
  4. Ma M, Liu Z, Gao N, Pi Z, Du X, Ren J, Qu X, Self-Protecting Biomimetic Nanozyme for Selective and Synergistic Clearance of Peripheral Amyloid?β in an Alzheimer’s Disease Model. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 21702-21711.
  5. Gao N, Du Z, Guan Y, Dong K, Ren J, Qu X, Chirality-Selected Chemical Modulation of Amyloid Aggregation. J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 6915-6921.
  6. Wang F, Zhang Y, Du Z, Ren J, and Qu X, Designed heterogeneous palladium catalysts for reversible light-controlled bioorthogonal catalysis in living cells. Nat. Commun., 2018, 9, 1209.
  7. Qin H, Zhao C, Sun Y, Ren J, and Qu X, Metallo-supramolecular Complexes Enantioselectively Eradicate Cancer Stem Cells in Vivo. J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 16201-16209.
  8. Li W, Dong K, Ren J, Qu X, A β-Lactamase-Imprinted Responsive Hydrogel for the Treatment of Antibiotic-Resistant Bacteria. Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 8049-8053.
  9. Wang J, Zhao C, Zhao A, Li M, Ren J, Qu X, New Insights in Amyloid Beta Interactions with Human Telomerase. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 1213-1219.
  10. Li M, Howson S E, Dong K, Gao N, Ren J, Scott P, Qu X, Chiral Metallohelical Complexes Enantioselectively Target Amyloid β for Treating Alzheimer’s Disease. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 11655-11663.
论文著作:
1. Nanozymes: Classification, Catalytic Mechanisms, Activity Regulation, and Applications.
Yanyan Huang; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
CHEMICAL REVIEWS, 2019

2. Graphene Oxide: Intrinsic Peroxidase Catalytic Activity and Its Application to Glucose Detection
Yujun Song; Konggang Qu; Chao Zhao; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
ADVANCED MATERIALS, 2010

3. Catalytically Active Nanomaterials: a Promising Candidate for Artificial Enzymes.
Youhui Lin; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, 2014

4. Cancer Biomarker Detection: Recent Achievements and Challenges
Li Wu; Xiaogang Qu
CHEMICAL SOCIETY REVIEWS, 2015

5. Biomimetic Nanoflowers by Self-Assembly of Nanozymes to Induce Intracellular Oxidative Damage Against Hypoxic Tumors
Zhenzhen Wang; Yan Zhang; Enguo Ju; Zhen Liu; Fangfang Cao; Zhaowei Chen; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
Nature Communications, 2018

6. Cerium Oxide Nanoparticle: a Remarkably Versatile Rare Earth Nanomaterial for Biological Applications
Can Xu; Xiaogang Qu
NPG Asia Materials, 2014

7. Carbon Nanodots As Fluorescence Probes for Rapid, Sensitive, and Label-Free Detection of Hg2+ and Biothiols in Complex Matrices.
Li Zhou; Youhui Lin; Zhenzhen Huang; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
Chemical Communications, 2011

8. Nanozyme Decorated Metal-Organic Frameworks for Enhanced Photodynamic Therapy
Yan Zhang; Faming Wang; Chaoqun Liu; Zhenzhen Wang; LiHua Kang; Yanyan Huang; Kai Dong; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
ACS nano, 2018

9. Recent Advances in Graphene Quantum Dots for Sensing
Hanjun Sun; Li Wu; Weili Wei; Xiaogang Qu
MATERIALS TODAY, 2013

10. Carbon Dots Prepared by Hydrothermal Treatment of Dopamine As an Effective Fluorescent Sensing Platform for the Label-Free Detection of Iron(iii) Ions and Dopamine.
Konggang Qu; Jiasi Wang; Jinsong Ren; Xiaogang Qu
Chemistry - A European Journal, 2013
发明专利:
1. 一种手性金属超分子化合物、药物组合物及其在抗猴痘病毒中的应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 杨杰; 任劲松
公开日期: 2024-11-26 申请日期: 2024-08-15 公开号: CN119015291A

2. 一种液态金属纳米酶及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 张文婷; 任劲松; 赵传奇
公开日期: 2024-07-26 申请日期: 2024-04-19 公开号: CN118389923A

3. 一种金属超分子化合物在制备抗新冠病毒的药物中的应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 孙月; 赵传奇
公开日期: 2024-04-05 申请日期: 2024-01-03 公开号: CN117815397A

4. 一种糖修饰的金属螺旋配合物及其制备方法和作为淀粉样蛋白降解器的应用
中国科学院长春应用化学研究所
刘镇旗; 曲晓刚
公开日期: 2023-10-20 申请日期: 2022-01-18 公开号: CN114409716B

5. 生物正交CRISPR平台及其在操控染色质环的工具中的应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 秦庚
公开日期: 2023-03-14 申请日期: 2022-11-17 公开号: CN115786401A

6. 一种复合纳米酶协同催化纤维材料及其制备方法与应用
中国科学院长春应用化学研究所
任劲松; 李光明; 曲晓刚; 刘昊; 伊加岱
公开日期: 2022-08-02 申请日期: 2022-04-21 公开号: CN114832831A

7. 一种多孔碳球纳米酶掺杂的氢键有机框架壳层及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 余东琴
公开日期: 2022-06-14 申请日期: 2022-04-03 公开号: CN114621924A

8. 耐药性可视化的创可贴及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 孙玉环
公开日期: 2020-05-15 申请日期: 2020-01-06 公开号: CN111150876A

9. 纳米酶创可贴、制备方法及使用方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 王真真
公开日期: 2018-08-21 申请日期: 2018-04-28 公开号: CN108420803A

10. 一种细菌钯纳米粒子复合物及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 邴薇
公开日期: 2017-12-22 申请日期: 2017-06-30 公开号: CN107497421A

11. 一种细菌钯纳米粒子复合物及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 邴薇
公开日期: 2017-12-22 申请日期: 2017-06-30 公开号: CN107497421A

12. 一种细菌金纳米粒子复合物及其制备方法和应用
CHANGCHUN INST APPLIED CHEMISTRY CAS
QU XIAOGANG; BING WEI
公开日期: 2017-12-12 申请日期: 2017-06-30 公开号: CN107460142B

13. 手性金属超分子化合物在制备抗肿瘤干细胞药物中的应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 秦洪双
公开日期: 2017-11-24 申请日期: 2017-06-30 公开号: CN107375298A

14. 基于空心介孔硅‑DNA复合材料及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 徐灿; 王佳思; 李蒙
公开日期: 2017-09-22 申请日期: 2015-03-26 公开号: CN104740653B

15. 袋子法测试家具及装饰装修材料中甲醛、VOC的装置及方法
沈阳紫微机电设备有限公司
于涛; 李攀; 章丽娜; 孙智敏; 瞿晓刚; 李中秋; 周大勇
公开日期: 2017-06-09 申请日期: 2017-01-22 公开号: CN106814163A

16. 手性多聚金属氧酸盐及其制备方法与应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 高楠
公开日期: 2016-03-16 申请日期: 2015-09-18 公开号: CN105399680A

17. 基于多酸的可擦写纸及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 孙瀚君
公开日期: 2015-11-25 申请日期: 2015-07-20 公开号: CN105088860A

18. 基于多酸的可擦写纸及其制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 孙瀚君
公开日期: 2015-11-25 申请日期: 2015-07-20 公开号: CN105088860A

19. 基于空心介孔硅-DNA复合材料及其制备方法和应用
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 徐灿; 王佳思; 李蒙
公开日期: 2015-07-01 申请日期: 2015-03-26 公开号: CN104740653A

20. 一种用WS纳米片抑制Aβ聚集的方法并解聚已形成的Aβ纤维聚集体的方法
中国科学院长春应用化学研究所
曲晓刚; 李蒙; 董凯; 李稳
公开日期: 2015-06-17 申请日期: 2015-03-26 公开号: CN104706665A
科研项目:
1. 选择性配体与人类端粒四链核酸结合及其作用机理研究
立项时间: 2013-2017 项目经费:3000000

2. 抑制肿瘤细胞以端粒酶为信号转导途径的作用机理研究
立项时间: 2009-2011 项目经费:500000

3. 相邻序列对抗癌药物与DNA结合的调控
立项时间: 2005-2007 项目经费:240000

4. 人类端粒四链核酸的手性识别及其生物功能调控
立项时间: 2015-2015 项目经费:500000

5. 对核酸特殊结构及序列具有识别能力无机配体的筛选与其作用机制研究
立项时间: 2009-2012 项目经费:1600000

6. 生物无机化学
立项时间: 2003-2006 项目经费:1000000

7. 2008 化学生物学学术研讨会
立项时间: 2008-2008 项目经费:10000

8. 手性调控 G-四链DNA生物功能及其在抗肿瘤中的应用
立项时间: 2019-2022

项目合作

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