中国地质大学（武汉）材料与化学学院化学系夏帆

fenghuhu

夏帆，中国地质大学（武汉）教授，国家杰出青年科学基金（杰青）获得者，享受国务院特殊津贴。博士师从中国科学院化学研究所江雷院士，在美国加州大学圣塔芭芭拉分校从事博士后科学研究，合作导师为Alan J. Heeger教授（2000年诺贝尔化学奖得主）。长期从事生物传感器，响应性纳米孔道和癌细胞早期临床检测的研究工作，内容涉及发展多种响应性核酸探针的制备方法，研究纳米孔道材料结构和性能的关系，构筑能够进行早期癌症检测的相关器件，以及探索核酸探针材料在生物分子计算领域的应用等。迄今为止，已在国际核心期刊上发表SCI论文80余篇，其中以第一作者或通讯作者发表Chemical Reviews，Nature Protocols，Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，Nature Communications，Journal of the American Chemical Society，Angewandte Chemie International Edition，Advanced Materials共20篇。发表的论文共被SCI刊物引用5000余次，Ｈ因子为36。

夏帆，教授，博士生导师
中国地质大学（武汉）材料与化学学院
湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号学海楼421室
电话：027-67885201
Email：xiafan@cug.edu.cn


教育与研究经历
2016-今， 中国地质大学（武汉）材料与化学学院（院长，教授，博士生导师）
2012-2016，华中科技大学化学与化工学院（教授，博士生导师）
2008-2012，美国加州大学圣塔巴巴拉分校，导师：Alan J. Heeger教授(2000年诺贝尔化学奖获得者）、Kevin W. Plaxco教授
2003-2008，中国科学院化学研究所，导师：江雷教授（中国科学院院士、发展中国家科学院（TWAS）院士、美国国家工程院外籍院士）
1999-2003，华中科技大学，化学与化工学院，理学学士
华中科技大学，获得科技英语，文学学士（通过专业英语八级考试）


学术成果
目前主要从事的研究领域包括生物传感器、生物分子响应性纳米孔道的研究等。迄今为止，已在国际核心期刊上发表SCI论文60余篇（IF>10的22篇）。SCI引用4500余次，H因子34。发表的论文其中10篇单篇他引用次数超过100次。研究成果受到国内外同行的高度关注，多次被Nature，Nature China，Nano Today，NPG等期刊或网站选为研究亮点。


获奖与荣誉
1. 国家杰出青年科学基金获得者（2015）


学术兼职
1. Science Bulletin国际期刊副主编(2016)
2. SCIENCE CHINA Chemistry编委(2016)
3. Scientific Reports国际期刊编委(2015)


代表性成果
1. Ruixue Duan, Xiaoding Lou,Fan Xia*.“The development of nanostructure assisted isothermal amplification in biosensors”Chemical Society Reviews, 2016,45, 1738.
2. Pengcheng Gao, Lintong Hu, Nannan Liu, Zekun Yang, Xiaoding Lou, Tianyou Zhai, Huiqiao Li,Fan Xia*. “Functional "Janus" Annulus in Confined Channels”Advance Materials, 2016,28, 460.
3. Wei Guo, Fan Hong, Nannan Liu, Jiayu Huang , Boya Wang, Ruixue Duan, Xiaoding Lou,Fan Xia*. “Target-Specific 3D DNA Gatekeepers for Biomimetic Nanopores”Advance Materials, 2015,27, 2090.
4. Fan Xia* and Xiaolei Zuo, “Sandwich assay for proteins, nucleic acids, small molecules and ions”Chemical Reviews, 2014,114, 7631.
5. Fan Xia*, Ruixue Duan, Xiaolei Zuo, et al. “Quadratic isothermal amplification for the detection of microRNA”Nature Protocols, 2014,9, 597.
6. Ruixue Duan, Xiaolei Zuo,Fan Xia*,et al. “Lab in a Tube: Ultrasensitive Detection of MicroRNAs at the Single-Cell Level and in Breast Cancer Patients Using Quadratic Isothermal Amplification”Journal of the American Chemical Society, 2013,135, 4604.
7. Nannan Liu, Yanan Jiang,Fan Xia*, et al. “Two-Way Nanopore Sensing of Sequence-Specific Oligonucleotides and Small-Molecule Targets in Complex Matrices Using Integrated DNA Supersandwich Structures”Angewandte Chemie-International Edition, 2013,52, 2007.
8. Yanan Jiang, Nannan Liu,Fan Xia*,et al. “Highly-Efficient Gating of Solid-State Nanochannels by DNA Supersandwich Structure Containing ATP Aptamers: A Nanofluidic IMPLICATION Logic Device”Journal of the American Chemical Society, 2012,134, 15395.
9. Di Kang, Ryan J. White,Fan Xia*, et al. “DNA biomolecular-electronic encoder and decoder devices constructed by multiplex biosensors”NPG Asia Materials, 2012, 4, 15197.
10. Fan Xia, Xiaolei Zuo, Renqiang Yang, et al. “On the Binding of Cationic, Water-Soluble Conjugated Polymer to DNA:Electrostatic and Hydrophobic Interactions”Journal of the American Chemical Society, 2010, 132, 1252.
11. Fan Xia, Xiaolei Zuo, Alexis Vallée-Bélisle, et al. “Colorimetric Detection of DNA Sequences, Small Molecules, Proteins and Ions, using Unmodified Gold Nanoparticles and Conjugated Polyelectrolytes”Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107, 10837.
12. Fan Xia, Xiaolei Zuo, Yi Xiao, et al. “Label-free, Dual-analyte Electrochemical Biosensors: A New Class of Molecular-Electronic Logic Gates”Journal of the American Chemical Society, 2010, 132, 8557.
13. Fan Xia, Ryan White, Xiaolei Zuo, et al. “An Electrochemical Supersandwich Assay for Sensitive and Selective DNA Detection in Complex Matrices”Journal of the American Chemical Society, 2010, 132, 14346.
14. Fan Xia, Wei Guo, Youdong Mao, et al. “Gating of single synthetic nanopores by proton-driven DNA molecular motors”Journal of the American Chemical Society, 2008, 130, 8345.
15. Fan Xiaand Lei Jiang “Bio-inspired smart multi-scale interfacial materials”Advanced Materials, 2008, 20, 2842.
16. Fan Xia, Hui Ge, Yi Hou, et al. “Multiresponsive Surfaces Change Between Superhydrophilicity and Superhydrophobicity”Advanced Materials, 2007, 19, 2520.
17. Fan Xia, Lin Feng, Shutao Wang, et al. “Dual-Responsive Surfaces That Switch between Superhydrophilicity and Superhydrophobicity”Advanced Materials, 2006, 18, 432.

kanjian

0D、1D、3D固态纳米孔/通道分析新进展

众所周知，生物细胞中均存在孔径1-100 nm范围内的各类跨膜孔和离子通道，它们在维持细胞渗透平衡及稳定细胞体积等各类生理活动中扮演着至关重要的角色。受到这种自然现象的启发，各具特色的仿生纳米器件（纳米孔/通道）俨然成为当下炽手可热的研究热点并得到广泛的应用。

近日，中国地质大学（武汉）的夏帆团队应邀撰写综述，分析总结了2013-2017年基于固态纳米孔/通道的分析应用，并探讨了该研究领域未来的发展方向。该论文系统地介绍了基于固态纳米孔/通道的分析应用原理，巧妙利用捕获/识别元素特异性地与目标分析物相互作用，并根据识别机制，以形成不同维度的“复合物”产生不同幅度的信号变化这一特点，将其固态纳米孔/通道的分析应用新进展归结为靶标引起的0D、1D、3D结构。

作者认为，虽然有关固态纳米孔/通道的分析应用取得了令人满意的成就，但仍存在诸多不足，如靶标引起的2D结构固态纳米孔/通道的分析应用仍处于“婴儿期”；如何提高固态纳米孔/通道的“开关比”、灵敏度及特异性等。综上所述，随着人们对这一领域越来越多的关注和重视，作者相信在不久的将来会有更多的研究发现和成果得以实现，并以一种更好的方式服务于人类社会。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，通讯作者为娄筱叮教授和夏帆教授，文章的第一作者是博士研究生龙资和博士后詹深山。

该论文作者为：Zi Long, Shenshan Zhan, Pengcheng Gao, Yongqian Wang, Xiaoding Lou and Fan Xia

Recent Advances in Solid Nanopore/Channel Analysis

Anal. Chem., 2018, 90, 577, DOI: 10.1021/acs.analchem.7b04737

chunyu

生物传感技术能够检测金属离子、小分子、核酸、蛋白质、脂质和糖类等生命相关的生物分子。近年来，由于超润湿表面具有的独特性质，其广泛地应用于生命分析检测之中。例如，受沙漠甲壳虫背部的亲水疏水表面启发，科学家制备了相应的仿生浸润性表面，利用其（超）亲水位点，实现了对靶标的富集及信号的放大，提高了检测的灵敏度，实现了微量的分子物质检测。此外，超疏水、超疏油、响应型润湿和超滑表面也广泛地应用在生命分析中。

       近日，中国地质大学（武汉）材料与化学学院生命分析化学实验室夏帆教授课题组总结了仿生超润湿材料在生命分析中的应用，并在VIEW期刊上撰写题为“Bioinspired superwetting surfaces for biosensing”的综述文章（DOI：10.1002/VIW.20200053）。
       在本篇综述中，作者先总结了大自然中具有超润湿性质的一些生物，例如超疏水的荷叶与玫瑰花瓣、超疏油的跳虫、亲疏水相间的沙漠甲壳虫及超滑的猪笼草。接着，文中系统讨论了基于生物启发的超疏水、超疏油、相间亲疏水、响应型润湿性、超滑现象的几种经典润湿模型。其次，作者详细介绍了各种仿生超润湿材料与分析方法（比色法、荧光分析法、表面增强拉曼光谱和电化学法）结合，并应用于生命分析检测的研究中。最后，该文总结了超润湿材料在生命分析领域存在的机遇与挑战，以及对超润湿材料在生命分析中的应用进行了展望。
       中国地质大学（武汉）的朱海博士为论文第一作者，夏帆教授为本论文的通讯作者。该研究工作得到国家重点研发计划（2017YFA0208000, 2016YFF0100800）、国家自然科学基金（21525523, 21722507, 21574048, 21874121, 51803194）、浙江省自然科学基金（LY20b050002）、中国地质大学(武汉)国家高校基础研究基金等项目的资助。