2024 年 12 月 17 日上午，在深北莫主樓會議室，南方科技大學生物醫學工程系的李凱副教授帶來了題為 “Fluorescent Probes for Cell Tracking and Beyond” 的學術報告，吸引了化學系和材料科學系教師的積極參與，現場學術氛圍濃厚，交流互動熱烈。
李凱副教授在生物醫學光學探針研究領域成績斐然。他在國際知名期刊發表了 100 余篇高質量論文，總引用次數超 11000 次，H 指數達 57，其研究成果在學界產生了廣泛影響。
報告伊始，李凱副教授深入闡述了熒光探針在生物醫學應用中的核心地位。近年來，其團隊研發的一系列創新光學探針，涵蓋熒光納米顆粒、熒光團 - 蛋白質復合物及小分子熒光團等，在長期細胞追蹤、細胞器特異性標記及疾病治療方面展現出巨大潛力，為后續研究奠定了堅實基礎。
在腫瘤研究方面，團隊借助分子工程化手段取得關鍵進展。針對腫瘤相關細胞，如 T 細胞、B 細胞、NK 細胞等，通過精準調控分子吸收與發射特性，開發出高效的光纖探針。這些探針能夠滿足腫瘤不同生長周期及疾病進展階段的成像需求，實現體外和體內細胞高時空分辨率、長時間成像，為深入探究腫瘤細胞間相互作用及腫瘤微環境變化提供了有力工具。在細胞標記技術上，李凱副教授詳細對比了外源性和內源性標記探針。外源性探針標記過程簡便高效，將探針與細胞共孵育后，近乎百分之百的細胞可攜帶熒光分子，便于快速觀察細胞動態。然而，細胞分裂增殖會引發信號稀釋，導致熒光強度隨時間衰減，難以全程追蹤細胞生命周期。為攻克這一難題，團隊運用分子工程技術研發新型探針，如自組裝納米探針，成功解決信號稀釋問題，實現體內高分辨率成像。通過巧妙設計分子結構，使其吸收和發射光譜紅移并維持亮度，在標記干細胞或免疫細胞后，可清晰監測細胞在小鼠體內受損部位的運動及信號變化趨勢，為研究細胞在疾病進程中的作用機制提供了重要依據。
在細胞器研究領域，團隊利用單分子共定位技術與高精度顯微鏡，聚焦細胞器動態變化與疾病關聯。特別是新發現的自發閃爍熒光分子，其獨特的質子轉移機制在基態下無需光激活即可實現閃爍，在標記脂滴和溶酶體時表現卓越。關于溶酶體成像光子數和定位精度等實驗數據為細胞器研究開拓了新方向，有助于從細胞器層面深入理解疾病發生發展機制，為疾病診斷與治療提供全新視角。
報告互動環節，教師們踴躍提問，問題涵蓋多個前沿領域。在生物成像與機器學習結合方面，探討了利用機器學習優化成像操作流程及構建疾病圖像數據庫的可行性，旨在通過數據分析挖掘分子層面疾病信息，提升成像技術在疾病診斷中的效能；在材料科學與生物成像交叉領域，聚焦太陽能電池材料熒光特性及光學分析技術在材料性能優化中的應用，為跨學科研究提供新思路；在熒光探針技術細節上，對光源特性、閃爍頻率與定位精度關系、不同波長熒光特性及分子結構影響等展開深入討論，進一步深化了對熒光探針技術原理的理解，為后續研究指明方向。
此次學術報告不僅全方位展示了李凱副教授團隊在熒光探針領域的創新成果，更為深北莫化學系和材料科學系教師搭建了與前沿學術接軌的橋梁，促進了學科間交流融合，激發了新的研究思路與合作契機，有力推動了我校在生物醫學與化學交叉領域的學術探索。
