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近年来生物自由基的研究与发展极为迅速，已经成为生命科学研究中的一个新亮点。许多研究表明，活性氧自由基在生物体衰老与疾病，以及正常的免疫、代谢与细胞信号转导等过程中都起着重要的生理作用。因此，关于细胞体系内(尤其在关联到信号转导过程中)活性自由基分子作用机制的研究倍受关注，在 Nature, Science, 和 Cell 等国际著名杂志上屡屡报道相关的研究成果，自由基生物学的专业期刊 Free Radicals in Biology & Medicine 的 SCI 影响因子也在逐年攀升（2010年已达到 5.707）。在1998年，弗奇戈特、伊格纳罗和穆拉德因三位科学家也正是因为发现 NO 对血管平滑肌的调节作用而荣膺诺贝尔生理/医学奖 。 中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家实验室在我国较早地开展了活性自由基的探索性研究。特别是针对活性自由基分析与动态检测、高等植物光系统、线粒体呼吸链以及某些生物抗氧化过程中生物电子传递过程都曾做过大量的深入研究，因而在国、内外核心学术刊物上共发表相关学术论文约 200 余篇。其中主要研究成果之一 " 活泼自由基中间体的结构和性质研究 " 曾在 1991 年度获得中国科学院自然科学二等奖；尤其是近年来又形成了以单分子生物物理、纳米生物学与自由基生物物理学为特色的新兴基础研究队伍，具有良好的发展势头。 目前，在生命科学领域中对重大科学问题的跨学科联合研究已经成为新的趋势和方向，尤其自由基研究领域原本就起源于化学家的贡献，它多年来的发展就从未离开过化学、物理学、生物学与医学领域的共同合作。因此， 热烈欢迎有志于该研究方向的生物学、医学以及相关专业的研究生和优秀毕业生加入我们的团队。





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近年来生物自由基的研究与发展极为迅速，已经成为生命科学研究中的一个新亮点。许多研究表明，活性氧自由基在生物体衰老与疾病，以及正常的免疫、代谢与细胞信号转导等过程中都起着重要的生理作用。因此，关于细胞体系内(尤其在关联到信号转导过程中)活性自由基分子作用机制的研究倍受关注，在 Nature, Science, 和 Cell 等国际著名杂志上屡屡报道相关的研究成果，自由基生物学的专业期刊 Free Radicals in Biology & Medicine 的 SCI 影响因子也在逐年攀升（2010年已达到 5.707）。在1998年，弗奇戈特、伊格纳罗和穆拉德因三位科学家也正是因为发现 NO 对血管平滑肌的调节作用而荣膺诺贝尔生理/医学奖 。 中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家实验室在我国较早地开展了活性自由基的探索性研究。特别是针对活性自由基分析与动态检测、高等植物光系统、线粒体呼吸链以及某些生物抗氧化过程中生物电子传递过程都曾做过大量的深入研究，因而在国、内外核心学术刊物上共发表相关学术论文约 200 余篇。其中主要研究成果之一 " 活泼自由基中间体的结构和性质研究 " 曾在 1991 年度获得中国科学院自然科学二等奖；尤其是近年来又形成了以单分子生物物理、纳米生物学与自由基生物物理学为特色的新兴基础研究队伍，具有良好的发展势头。 目前，在生命科学领域中对重大科学问题的跨学科联合研究已经成为新的趋势和方向，尤其自由基研究领域原本就起源于化学家的贡献，它多年来的发展就从未离开过化学、物理学、生物学与医学领域的共同合作。因此， 热烈欢迎有志于该研究方向的生物学、医学以及相关专业的研究生和优秀毕业生加入我们的团队。





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刘扬
研究员，博士生导师
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E-mail: yliu(At)iccas.ac.cn
http://freeradicals.cn Professional Experiences
1997 先后被聘任为中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室研究员，博士生导师。
2001 受聘分子动态与稳态结构国家重点实验室学术委员会副主任。
2003 受聘中国科学院研究生院教授。

Academy Activities
中国生物物理学会第七、八、九届理事会理事。
中国生物物理学会自由基生物学与自由基医学专业委员会副主任。
中国物理学会波谱学专业委员会委员。
北京生物化学与分子生物学会理事。
《 生物物理学报 》《 波谱学杂志 》 《 American Journal of Analytical Chemistry 》编委。
国家环保部化学物质与环境管理专家委员会委员
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Awards
1991 年度获中国科学院自然科学奖二等奖，获奖题目："活泼自由基中间体的结构与性能研究"。
2000 年度获王天眷基金会《全国波谱学奖》

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1. ESR-Spin trapping 方法研究及其生物应用
ESR-spin trapping 方法是检测高活性生物自由基的首要手段。然而，由于分析灵敏度等因素极大地限制了该技术的广泛生物应用。鉴于此，我实验室多年来相继开展了一系列相关的新型自由基捕获探针的研究。其中包括对某些多肽或光系统膜靶向结合或高捕获灵敏度的自由基探针。在此基础上，针对高等植物光合作用等生物体系进行了应用性检验。
2. 表面自组装纳米抗氧化剂的动力学增效作用
随着纳米生物学研究不断深入，纳米制剂提高药效的分子机制研究正日益受到关注。我实验室的先期研究发现：当天然抗氧化功能分子（如维生素E、丹参素与阿魏酸）自组装在纳米颗粒的表面后其抗氧化性能会大大增强，且活性增加的关键要素在于自组装后功能基团的π-π堆积作用导致其清除自由基反应的动力学速度增加。上述研究结果是我实验室的原创发现。近期有关活细胞与活体的抗氧化实验进一步证实此类纳米抗氧化剂有望应用于各种与氧化应激相关的疾病治疗。
3. 金纳米载体的生物安全性研究
金纳米的生物安全性是其生物医学应用的基本保障。虽然普遍认为氧化应激是金纳米载体生物毒性的主要起因，但始终缺乏相关分子机制研究。对此，我实验室首次发现纳米金可与血清中亚硝基巯基多肽(如GSNO)反应并生成大量一氧化氮自由基，进而造成潜在的氧化应激危害。随后更近期的细胞实验进一步发现，纳米金也可诱发巨噬细胞释放微摩尔级浓度的一氧化氮，并且金表面的巯基修饰或抗氧化剂修饰都可保护纳米金的应激损伤作用。
4. 高分子纳米载体抗氧化药用分子机制
纳米的载药研究是其生物医学应用的热点。为获得高生物安全性的纳米载体，近期我实验室以天然高分子材料壳聚糖为母体制备出超小粒径(~30nm)的纳米级载体。经静脉注射急毒实验检验为无毒。进一步细胞实验表明：该纳米载体包裹的抗氧化剂可以高效地保护巨噬细胞氧化应激损伤与神经细胞缺氧诱导的细胞凋亡。此外，该纳米颗粒还可以用作基因载体在活体与活细胞层面高效地表达目的基因蛋白(拥有比相应的商品载体更高的表达效率)。这一结果显示出所述纳米载体大有应用于基因治疗的潜力。

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1. 杜立波，刘扬，田秋. 具有自由基捕获性能的表面自组装金纳米探针及其制备方法与应用. 授权号：ZL 2009 1 **.9
2. 王兰芬，刘扬，杜立波，田秋. 一种手性氨基酸衍生物的硝酮自由基探针及其制备方法. 授权号：ZL 2009 1 **.5
3. 杜立波，刘扬，田秋. 聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂及其制备方法与应用. 授权号：ZL 7.8
4. 韩璐，杜立波，刘扬，王广清，田秋. Trolox-壳聚糖自组装纳米颗粒的制备方法. 授权号：ZL 8.X
5. 聂舟，刘扬，田秋. 抗氧化剂配基功能化的金纳米复合物及其制备方法与应用. 授权号：ZL 6.8

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1. 聂舟，刘扬，田秋. 抗氧化配基功能化的金纳米复合物及其制备方法与应用. 授权号：ZL 6.8
2. 杜立波，刘扬，田秋. 具有自由基捕获性能的表面自组装金纳米探针及其制备方法与应用. 授权号：ZL 2009 1 **.9
3. 王兰芬，刘扬，杜立波，田秋. 一种手性氨基酸衍生物的硝酮自由基探针及其制备方法. 授权号：ZL 2009 1 **.5
4. 杜立波，刘扬，田秋. 聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂及其制备方法与应用. 授权号：ZL 7.8
5. 韩璐，杜立波，刘扬，王广清，田秋. Trolox-壳聚糖自组装纳米颗粒的制备方法. 授权号：ZL 8.X

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1. 1991 年度获中国科学院自然科学奖二等奖，获奖题目：“活泼自由基中间体的结构与性能研究”。 2. 2000 年度获王天眷基金会《全国波谱学奖》。

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2013年论文

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2013年论文







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[1]. LB Du, S Suo, HY Jia, KJ Liu, BL Zhao, Y Liu*, Mechanism and Cellular Kinetics Studies of Enhancement of Antioxidant Activity through Surface Functionalized Gold Nanoparticles,Chem-Eur J,19: 943-949(2013).

[2]. LB Du, YG Jiang, XX Miao, HY Jia, Q Tian, JG Shen, Y Liu*, An effective strategy for the synthesis of biocompatible gold nanoparticles using danshensu antioxidant: prevention of cytotoxicity via attenuation of free radical formation,Nanotoxicology, 7:294-300(2013).

[3]. L Han, LB Du, A Kumar, HY Jia, Q Tian, GJ Nie, XJ Liang, Y Liu*, Inhibitory effects of trolox-encapsulated chitosan nanoparticles on tert-butylhydroperoxide induced RAW264.7 apoptosis,Biomaterials, 33: 8517-8528(2012).

[4]. LB Du, XX Miao, HY Jia, YL Gao, K Liu*, XJ Zhang, Y Liu*, Detection of nitric oxide in macrophage cells for the assessment of the cytotoxicity of gold nanoparticles, Talanta, 101:11-16(2012).

[5]. LB Chen, HY Jia, Q Tian, LB Du, YL Gao, XX Miao, Y Liu*, Protecting effect of phosphorylation on oxidative damage of D1 protein by down-regulating the production of superoxide anion in photosystem II membranes under high light, Photosynth Res, 112. 141–148(2012).

[6]. HY Jia, X Han, ZW Li, XX Miao, LB Du, Y Liu*,Gold nanoparticles-based catalysis for detection of S-Nitrosothiols in blood serum, Talanta, 85(4), 1871-1875 (2011)

[7]. LB Du, LF Wang, YP Liu, HY Jia, Y Liu*, KJ Liu, Q Tian, Effect of 2, 5- substituents on the stability of cyclic nitrone superoxide spin adducts: A density functional theory approach Free Rad Res, 44(7):751-778 (2010)

[8]. YG Song, B Liu, YP Liu, LB Du, FA. Villamena, Y Liu*, Biphasic regulation of superoxide radical levels in Mn-depleted and photoactivated photosystem II, Photosynthetica 49(3):353-360 (2011)

[9].YP Liu,YG Song, LB Du, FA. Villamena, YQ Ji, Q Tian,KJ Liu, Y Liu*, Novel Glutathione-linked Nitrones as Dual Free Radical Probes,New J Chem, 35(7):1485-1490 (2011)

[10]. HY Jia, Y Liu*, XJ Zhang, L Han, LB Du, Q Tian, YC Xu, Potential Oxidative Stress of Gold Nanoparticles by Induced-NO Releasing in Serum,J Am Chem Soc,131(1): 40-41 (2009)

[11]. Z Nie, KJ Liu, CJ Zhong, LF Wang Y Yang, Q Tian, Y Liu*, Enhanced radical-scavenging activity by antioxidant-functionalized gold nanoparticles: A novel inspiration for development of new artificial antioxidant, Free Rad Biol Med, 43:1243-1254(2007)

[12]. L Tan, XF Zhang, HM Shi, BZ Yan, YZ Zhang, LF Wang, YL Tang, Y Liu*, A novel flavonoid from Lespedeza virgata (Thunb.) DC.: Structural elucidation and antioxidative activity, Bioorg Med Chem Lett,17(22): 6311-6315 (2007)

[13]. XF Zhang, Y Cui, JJ Huang, YZ Zhang, Z Nie, LF Wang, BZ Yan, YL Tang, Y Liu*, Immuno-stimulating properties of diosgenyl saponins isolated from Paris Polyphylla, Bioorg Med Chem Lett,17:2408-2413(2007)

[14]. XF Zhang, HM Wang,YLSong, LH Nie, LF Wang, B Liu, PP Shen, Y Liu*, Isolation, structure elucidation, antioxidative and immunomodulatory properties of two novel dihydrocoumarins from Aloe Vera, Bioorg Med Chem Lett, 16: 949-953 (2006)

[15]. Z Nie, Q Tian, YP Liu, Y Liu*, Superoxide anion radical generation in the NaOH/H2O2/Fe(III) system - A spin trapping ESR study, Magn Reson Chem,44:38-44 (2006)

[16]. B Liu, PP Shen, W Shi, YG Song, W Li, Z Nie, Y Liu*, Highly efficient photoactivation of Mn-depleted photosystem II by imidazole liganded manganese complexes, J Biol Inorg Chem, 11: 626-632(2006)

[17]. YG Song, B Liu, LF Wang, MH Li, Y Liu*, Damaging Oxygen-evolving Complex by Superoxide Anion, Hydrogen Peroxide and Hydroxyl Radicals in Photoinhibition of Photosystem II, Photosyn Res, 90(1): 67-78 (2006)

[18]. YP Liu, LF Wang, Z Nie, YQ Ji, Y Liu*, KJ Liu, Q Tian, Effect of the Phosphoryl Substituent in the Linear Nitrone on the Spin Trapping of Superoxide Radical and the Stability of the Superoxide Adduct: Combined Experimental and Theoretical Studies, J Org Chem, 71: 7753-7762 (2006)

[19]. LF Wang, YG Song, XF Zhang, Y Liu*, A Key Role of C(α)-H Bond for Several Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs to Scavenge Peroxyl Radical, Bioorg Med Chem Lett, 16: 3241-3244 (2006))

[20]. W Shi, Y Liu*, B Liu, YG Song, YK Xu, HM Wang, YL Sha, GZ Xu, S Styring and P Huang，Synthesis and characterization of a six-coordinate monomeric Mn(III) complex with SOD-like activity, J Coord Chem,59(2): 119-130 (2006)

[21]. YP Liu, YQ Ji, YG Song, KJ Liu, B Liu, Q Tian, Y Liu*, A novel spin trap for targeting sulfhydryl-containing polypeptides,Chem Commun, 39: 4943-4945 (2005)

[22]. K Liu, J Sun, YG Song, B Liu, YK Xu, SX Zhang, Q Tian, Y Liu*, Superoxide, Hydrogen Peroxide and Hydroxyl Radical in D1/D2/Cytochrome b-559 Photosystem II Reaction Center Complex,Photosynth Res,81(1):41-47 (2004)

[23]. YK Xu, XW Chen, J Sun, K Liu, W Shi, HM Wang, W Chen, Y Liu*,Synthesis, Crystal Structure and ESR Study of a Novel Phosphorylated Lipophilic Spin Trap,J Org Chem,67(22): 7624-7630 (2002)

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学科资源






Organometallics
Dalton Transactions
The Journal of Organic Chemistry
Catalysis Science & Technology
Macromolecules

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Macromolecular Rapid Communications
Macromolecular Chemistry And Physics
Inorg. Chem.
Chem.Commun.
J. Mol Catal. A: Chem.

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Polymer
J. Am. Chem. Soc.
Angew. Chem.Int Ed
Chinese Journal of Polymer Science
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