段憶翔，男，博士，四川大學教授，四川大學分析儀器研究中心主任。
基本介紹
- 中文名：段憶翔
- 國籍：中國
- 民族：漢族
- 學位/學歷：博士
- 職務：四川大學分析儀器研究中心主任
- 職稱：教授
人物經歷,社會任職,研究領域,主要貢獻,獲獎情況,研究方向,發表論文,
人物經歷
1982-1985，白求恩醫科大學教師
1985-1988，中國科學院分析化學，獲碩士學位，指導教授為黃本立院士
1988-1991，吉林大學講師
1992-1993，吉林大學副教授
2010.8-迄今，四川大學分析儀器研究中心
社會任職
兼任美國能源部（DOE）、食品藥學部（FDA）和美國國家基金委（NSF）等部門的特約項目評審人；國際著名學術刊物（Analytical Chemistry，Spectrochimica Acta , J. Chromatography , Sensors & Actuators , Analytica Chim Acta , Microchemical Journal , AOAC international等）審稿人；並為Encyclopedia of Sensor 和Encyclopedia of Mass Spectrometry的特約撰稿人；曾任吉林大學、四川大學和中國科學院等多所高等院校的客座教授，並於2009年被聘為中國科學院海外知名學者，同年被聘為中國科學院西安光機所國際創新團隊專家。
研究領域
目前主要從事的研究領域包括：1、分析化學用於非侵入式醫學診斷；2、新型質譜離子源與生物質譜技術；3、新型生物感測器及光纖感測技術；4、活體成像技術；5、雷射光譜分析技術；6、攜帶型分析儀器的研發。
為項目負責人，段憶翔教授先後承擔過國家重大科學儀器設備開發專項。實現了雷射誘導擊穿光譜儀（LIBS）整機及關鍵部件的國產化；克服了電池驅動模式下小型雷射源功率低的瓶頸難題，研發出首台高能手持式LIBS儀器；結合分子光譜的定性與原子光譜的定量優勢，開發出雷射誘導擊穿-拉曼聯用一體化光譜儀。研究並開發了多種新型質譜離子源，並形成多項專利；研發了具有自主智慧財產權的快回響高靈敏質子轉移反應質譜儀用於實時線上監測多種揮發性有機污染物；研發了高靈敏離子遷移譜儀用於安檢、反恐、農殘及食品添加劑檢測；構建多種生物感測器，並成功套用於癌細胞、蛋白、DNA、小分子及金屬離子檢測；建立了螢光動態成像技術用以研究腫瘤細胞特性；建立了非侵入式醫學診斷技術，並將其用於疾病標誌物的篩選及糖尿病、乳腺癌、肺癌等疾病的快速篩查與診斷。獲得了美國化學學會會員獎，教育部科學與技術進步獎，中國產學研合作創新獎，科學中國人獎等多個獎項。
主要貢獻
自2010年8月至今，已申請發明專利和實用新型專利40餘項，發表SCI論文60餘篇。目前作為項目負責人承擔的項目主要包括：國家重大科學儀器設備開發專項；國家自然科學基金項目；四川省百人計畫項目，四川省科學儀器平台項目等多個項目。相關研究在世界上具有影響力的期刊雜誌上發表論文一百六十餘篇。多次受邀各種百科全書相關章節的撰寫。先後共申請了六十餘項國內外發明專利。
獲獎情況
曾先後榮獲吉林省、中國衛生部、中國教育部科學技術進步獎。並多次獲得美國Los Alamos 國家實驗室專利評定獎。先後於1995年、2000年、2006年、2009年四次入圍有科學界“奧斯卡”之稱的世界著名的R&D一百獎。
研究方向
1. 新型生物感測器用於疾病標誌物檢測
結合光譜分析技術，將待測物如蛋白質、核酸、細胞和重金屬離子與敏感元件之間的特異性反應過程轉換和放大為光電信號，構建一系列生物感測器，包括免疫感測器、光纖感測器、核酸感測器和基於細胞檢測的感測器等，重點致力於自主設計感測器信號檢測裝置，建立檢測方法，開發出具有套用前景的生物化學分析技術。
主要研究內容：
1）研究基於生物免疫識別技術、具有遠程檢測功能的光纖感測器和具有特異性識別功能的表面等離子共振（SPR）生物感測器；
2）集成具有獨創和自主智慧財產權的新型介孔生物晶片；開展疾病標誌物感測檢測，實現癌症的早期篩查和診斷；
3）研究新型雷射誘導螢光感測器——表面電漿耦合定向發射螢光（SPCEF）的信號增強途徑及其在生命分析領域中的套用；
4）研究和篩選新型核酸適配體用於多種生物樣品的靈敏檢測，以核酸適配體為識別元件和雜交鏈式反應為信號放大策略，構建癌細胞膜蛋白原位分析新方法；
5）研究新型三維納米表面形貌及其對細胞行為的影響。
2. 螢光動態成像研究腫瘤細胞生理生化特性
探索新型細胞成像技術用於研究人腫瘤細胞自噬的發生及其外界調控因素，研究細胞自噬與多種人類疾病發生髮展的關係。例如，研究不同納米材料對細胞自噬的干預過程及其機制；篩選化學小分子，並研究其對細胞選擇性自噬的調控機制。目前，此方向的工作主要依託本中心的搭載有碟式共聚焦觀測模式的活細胞工作站而開展。該儀器集多重細胞螢光成像、活細胞觀測、螢光動態分析和活體組織切片螢光分析等功能於一體，可實現細胞的多參數檢測；中心還配套擁有獨立的細胞及細菌培養室、生物安全櫃、螢光顯微鏡（含相差顯微鏡）、手持式細胞自動計數儀、螢光定量PCR/梯度PCR、螢光光譜儀、化學發光及凝膠成像系統和超低溫冰櫃等一系列用於生物樣品檢測、分析和處理的大型設備。
3. 非侵入式醫學診斷用於疾病檢測
在近幾年非侵入式醫學診斷用於疾病檢測的研究工作中，本方向重點研究了呼吸氣、唾液、體表液中各痕量生物標誌物的可靠採樣方法及GC/MS、LC/MS等標準分析方法，探討呼吸氣、唾液、體表液中各痕量組分的實時線上檢測新方法，包括空芯光纖吸收光譜法、質子轉移反應質譜技術等，以及這些分析方法用於非侵入式醫學診斷的可行性。研究了呼吸氣、唾液、體表液中的生物標識物與重大疾病，如糖尿病、肺癌、腫瘤等的相互關係，探索各種生物標誌物用於疾病診斷的機理。開闢分析化學套用於非侵入式診斷的新方法、新途徑、新領域。
4. 新型生物質譜快檢技術
致力於多種新型質譜離子源的開發，包括基於微波電漿的常壓解吸離子源（MIPDI），基於直流微電漿的常壓解吸離子源（MFGDP）和微波誘導電漿質子轉移反應離子源（MIP-PTR）等。開發出的新型離子源將用於各種複雜基體樣品（如藥片等）中所含特徵組分的快速分析、生物成像分析（藥物殘留與釋放）、環境監測、人體疾病診斷（呼吸氣和體液）、過程分析等眾多領域，替代或者簡化現行的分析方法。其中微波電漿離子源的質譜儀（PTR-MS）特別適合對空氣中的VOCs成分進行線上分析。
5. 雷射光譜分析儀器的研發與套用
著重於開展創新型化學及生物分析儀器的研發。重點研究具有廣泛套用前景的核心技術，並以此為基礎研發手持式、攜帶型的新型儀器，提升國內分析儀器的研究水平，加快分析儀器的國產化進程，最終解決生產生活中的實際問題。重點從事雷射光譜分析技術研究，包括雷射誘導擊穿光譜技術（LIBS）、雷射腔衰盪光譜技術（CRDS）、雷射誘導螢光技術（LIF）的研究工作，成功研發出基於雷射技術的攜帶型和手持式LIBS光譜儀以及集原子光譜與分子光譜於一身的LIBRAS光譜儀，該研究成果填補了國內外同類儀器研究領域的空白。
發表論文
近5年部分論文（2011.09—2016.05）：
1. Zhao Z., B. Wang, Duan. Y. Exploration of Microplasma Probe Desorption/Ionization Mass Spectrometry (MPPDI-MS) for Biologically Related Analysis. Analytical Chemistry 88, 1667-1673 (2016).
2. Wang Y., Z. Luo, K. Liu, J. Wang, Duan. Y. In situ targeting TEM8 via immune response and polypeptide recognition by wavelength-modulated surface plasmon resonance biosensor. Scientific Reports 1-9, (2016).
3. Yuan X., X. Zhan, X. Li, Z. Zhao, Duan. Y. Matrix-Assisted Plasma Atomization Emission Spectrometry for Surface Sampling Elemental Analysis. Scientific Reports 1-9, (2016).
4. Wang Y., K. Liu, Z. Luo, Duan. Y. Preparation and tumor cell model based biobehavioral evaluation of the nanocarrier system using partially reduced graphene oxide functionalized by surfactant. International Journal of Nanomedicine 10, 4605-4620 (2014).
5. Tang J., Duan. Y. et al. Observation and interpretation of energy efficient, diffuse direct current glow discharge at atmospheric pressure. Applied Physics Letters 107, 115012 (2015).
6. Tang Z., Y. Liu, Duan. Y. Development of solid-phase microextraction fibers based on multi-walled carbon nanotubes for pre-concentration and analysis of alkanes in human breath. Journal of Chromatography A 1425, 34-41 (2015).
7. Xu T. Duan. Y. et al. Multi-elemental surface mapping and analysis of carbonaceous shale by laser-induced breakdown spectroscopy. Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy 115, 31-39 (2016).
8. Wang X., Wei Y., Q. Lin, J. Zhang, Duan. Y. Simple, fast matrix conversion and membrane separation method for ultrasensitive metal detection in aqueous samples by laser-induced breakdown spectroscopy. Analytical Chemistry 87, 5577-5583 (2015).
9. Zhang J., Duan. Y. et al. Novel signal-enhancing immunoassay for ultrasensitive biomarker detection based on laser-induced fluorescence. Analytical Chemistry 87, 2959-2965 (2015).
10. Luo D. B., Y. X. Duan, He Y., B. Gao. A novel DC microplasma sensor constructed in a cavity PDMS chamber with needle electrodes for fast detection of methanol-containing spirit. Scientific Reports 4, 7451-7451 (2014).
11. Yao J., Yang M., Duan. Y. Chemistry, biology, and medicine of fluorescent nanomaterials and related systems: new insights into biosensing, bioimaging, genomics, diagnostics, and therapy. Chemical Reviews 114, 6130-6178 (2014).
12. Meng F., X. Li, Duan. Y. Chip-based ingroove microplasma with orthogonal signal collection: new approach for carbon-containing species detection through open air reaction for performance enhancement. Scientific Reports 4, 4803-4803 (2014).
13. Yin W., B. Li, W. Xu, Duan. Y. Magnified fluorescence detection of silver(I) ion in aqueous solutions by using nano-graphite-DNA hybrid and DNase I. Biosensors & bioelectronics 58, 276-281 (2014).
14. Wei Y., B. Li, Wang X., Duan. Y. A nano-graphite-DNA hybrid sensor for magnified fluorescent detection of mercury(II) ions in aqueous solution. Analyst 139, 1618-1621 (2014).
15. Lin Q. Duan. Y. et al. Laser-induced breakdown spectroscopy for solution sample analysis using porous electrospun ultrafine fibers as a solid-phase support. Rsc Advances 4, 14392-14399 (2014).
16. Yu Q., Wang X., Duan. Y. Capillary-Based Three-Dimensional Immunosensor Assembly for High-Performance Detection of Carcinoembryonic Antigen Using Laser-Induced Fluorescence Spectrometry. Analytical Chemistry 86, 1518-1524 (2014).
17. Yuan X., Duan. Y. et al. An effective analytical system based on a pulsed direct current microplasma source for ultra-trace mercury determination using gold amalgamation cold vapor atomic emission spectrometry. Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy 93, 1-7 (2014).
18. Zhu X., Xu T., Q. L. Duan, Y. Technical Development of Raman Spectroscopy: From Instrumental to Advanced Combined Technologies. Applied Spectroscopy Reviews 49, 64-82 (2014).
19. Ding X., Duan. Y. Plasma-based ambient mass spectrometry techniques: The current status and future prospective. Mass Spectrometry Reviews 34, 449-473 (2013).
20. Wang Q., G. Pan, Wang X., Duan. Y. Investigation and identification of potential biomarkers in human saliva for the early diagnosis of oral squamous cell carcinoma. Clinica Chimica Acta 427, 79-85 (2014).
21. Ding X., Duan. Y. et al. Microfabricated glow discharge plasma (MFGDP) for ambient desorption/ionization mass spectrometry. Analytical Chemistry 85, 9013-9020 (2013).
22. Wang Q., G. Pan, C. Fei, Wang X., Duan. Y. Measurement of salivary metabolite biomarkers for early monitoring of oral cancer with ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry. Talanta 119, 299–305 (2014).
23. Li B., Yu Q., Duan. Y. Fluorescent labels in biosensors for pathogen detection. Critical Reviews in Biotechnology 35, 1-12 (2015).
24. Zhan X., Duan. Y. et al. Microwave-induced plasma desorption/ionization source for ambient mass spectrometry. Analytical Chemistry 85, 4512-4519 (2013).
25. Liu Y., W. Cao, Ding X., X. Yuan, Duan. Y. Characterization of the analytical capabilities of an atmospheric micro‐plasma device for the detection of nonmetals. Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy 76, 152-158 (2012).
26. Li J., Y. Peng, Duan. Y. Diagnosis of breast cancer based on breath analysis: An emerging method. Critical Reviews in Oncology/hematology 87, 28-40 (2013).
27. Zhan X., J. Duan, Duan. Y. Recent developments of proton-transfer reaction mass spectrometry (PTR-MS) and its applications in medical research. Mass Spectrometry Reviews 32, 143–165 (2013).
28. Yang M., Yao J., Duan. Y. Graphene and its derivatives for cell biotechnology. Analyst 138, 72-86 (2013).
29. Yuan X., X. Ding, Z. Zhao, X. Zhan, Duan. Y. Performance evaluation of a newly designed DC microplasma for direct organic compound detection through molecular emission spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 27, 2094-2101 (2012).
30. Yao J., Duan. Y. Chemistry, physics and biology of graphene-based nanomaterials: new horizons for sensing, imaging and medicine. Journal of Materials Chemistry 22, 14313-14329 (2012).
31. Zhao Z., Duan. Y. A low cost fiber-optic humidity sensor based on silica sol–gel film. Sensors and Actuators B-Chemical 160, 1340-1345 (2011).
