程岩(中國科學院長春套用化學研究所副研究員)

程岩，中國科學院長春套用化學研究所，化學生物學實驗室，副研究員，主要從事納米醫學與腫瘤納米技術領域研究工作。深入研究了半導體納米材料在腫瘤的光熱、光動力治療上的套用

基本介紹

• 中文名：程岩
• 國籍：中國
• 性別：男

研究成果

1、設計併合成了一種可用於太陽光激發的增強黑色素瘤無痛光動力治療的二氧化鈦-金團簇-石墨烯異質結構光敏劑。該異質結構光敏劑由TiO2、金團簇和石墨烯組成，其中，金團簇的能隙為2.01 eV，對應波長為617 nm，可以吸收約36.8%的太陽光；石墨烯作為電子轉移材料，可以有效地阻止TiO2和金團簇間的電子和空穴複合。在模擬太陽光輻照下，金團簇中最高占據軌道（HOMO）上的電子被激發至最低未占據軌道（LUMO），並由於金團簇LUMO位置、TiO2導帶位置以及石墨烯費米能級間的差異最終躍遷至石墨烯，留下空穴在LUMO位置。同時，TiO2價帶電子被激發至導帶，最終躍遷至石墨烯，而光生空穴則由於TiO2價帶和金團簇LUMO位置的差異躍遷至金團簇LUMO位置。因此，最終處於石墨烯上的電子和金團簇上的空穴分別和O2和H2O分子反應生成超氧陰離子（O2·−）和羥基自由基（HO·）。產生的O2·−和HO·會引起黑色素瘤細胞谷胱甘肽耗盡、線粒體機能障礙，最終引發細胞凋亡，抑制腫瘤生長。該項研究為黑色素瘤的無痛光動力高效治療提供了全新的方法和技術。

2、探究了Bi2S3納米材料的光熱機理，並設計製備了Bi2S3-Au納米異質結構用於提高光熱效率，進而提高腫瘤光熱治療效率。在Bi2S3納米材料的合成中，本證缺陷的形成是不可避免的，我們研究發現，在Bi2S3納米材料的合成中，易於形成硫空位（VS）和鉍取代硫（BiS）兩種缺陷，並且這兩種缺陷可以作為深能級缺陷引起Bi2S3納米材料中光生電子和空穴的非輻射複合，產生聲子，從而引發光熱現象。以此為基礎，我們利用Bi2S3的能帶結構、VS和BiS的缺陷能級以及Au的費米能級位置之間的關係合成了Bi2S3-Au異質結構納米材料，一方面Au的引入增加了BiS缺陷密度，另一方面Bi2S3中的光生電子通過Au的能級而轉移到BiS缺陷能級，增加了電子和空穴的非輻射複合幾率，從而提高了Bi2S3納米材料的光熱效率。細胞和活體實驗證明該複合材料具有較好的腫瘤光熱治療效率。

教育經歷

2010.9-2014.6 北京航空航天大學物理學院 凝聚態物理 博士

2007.9-2010.6 吉林師範大學物理學院 材料物理化學 碩士

2003.9-2007.6 南昌大學材料學院 無機非金屬材料 學士

工作經歷

2018.1至今 中國科學院長春套用化學研究所 副研究員

2016.8-2017.12 中國科學院長春套用化學研究所 助理研究員

2014.9-2016.8 中國科學院長春套用化學研究所 博士後

科學研究

1、國家自然科學基金青年基金項目，設計製備診療一體化Bi2S3基異質結構納米材料用於腫瘤的CT成像和光動力學及光熱治療，項目編號：21703232，項目起始日期：2018.01-2020.12，項目負責人

2、吉林省優秀青年人才基金，設計製備具有活躍電子傳遞能力的硫化鉍-鋅原卟啉納米複合材料用於CT成像指導下的癌症光動力光熱治療，項目編號：20180520145JH，項目起始日期2018.01-2019.12 ，項目負責人

3、國家自然科學基金面上項目，大氣細顆粒物的物理化學屬性與其在細胞和動物水平引發的急慢性損傷之間的關係研究，項目編號：21777152，項目起始日期：2018.01-2021.12，骨幹

4、國家自然科學基金面上項目，金屬氧化物納米材料基於能帶屬性調節下的安全性設計，研究項目編號：21573216，項目起始日期：2016.01- 2019.12，參加

5、吉林省自然科學基金，金屬氧化物納米材料基於物理化學屬性的安全性設計研究研究，項目編號：20160101304JC，項目起始日期：2016.01- 2018.12，參加

發表論文

1. Cheng, Y.; Chang, Y.; Feng, Y. L.; Jian, H.; Tang, Z. H.; Zhang, H. Y. Deep-Level Defect Enhanced Photothermal Performance of Bismuth Sulfide-Gold Heterojunction Nanorods for Photothermal Therapy of Cancer Guided by Computed Tomography Imaging [J]. Angewandte Chemie-International Edition 2018, 57(1): 246-251.

2. Cheng, Y.; Chang, Y.; Feng, Y.; Liu, N.; Sun, X.; Feng, Y.; Li, X.; Zhang, H. Simulated Sunlight-Mediated Photodynamic Therapy for Melanoma Skin Cancer by Titanium-Dioxide-Nanoparticle-Gold-Nanocluster-Graphene Heterogeneous Nanocomposites [J]. Small 2017, 13(20): 1603935

3. Cheng, Y.; Li, W.-X.; Hao, W.-C.; Xu, H.-Z.; Xu, Z.-F.; Zheng, L.-R.; Zhang, J.; Dou, S.-X.; Wang, T.-M. Manipulating coupling state and magnetism of Mn-doped ZnO nanocrystals by changing the coordination environment of Mn via hydrogen annealing [J]. Chinese Physics B 2016, 25(1): 017301.

4. Cheng, Y.; Chen, R.; Feng, H.; Hao, W.; Xu, H.; Wang, Y.; Li, J. Variation of the coordination environment and its effect on the white light emission properties in a Mn-doped ZnO-ZnS complex structure [J]. PCCP 2014, 16(10): 4544-4550.

5. Cheng, Y.; Hao, W.-C.; Li, W.-X.; Xu, H.-Z.; Chen, R.; Dou, S.-X., The variation of Mn-dopant distribution state with x and its effect on the magnetic coupling mechanism in Zn1-xMnxO nanocrystals. Chinese Physics B 2013, 22 (10): 107501.

6. Cheng, Y.; Hao, W.; Xu, H.; Yu, Y.; Wang, T.; Chen, R.; Zhang, L.; Du, Y.; Wang, X. L.; Dou, S. X. Improving the Solubility of Mn and Suppressing the Oxygen Vacancy Density in Zn0.98Mn0.02O Nanocrystals via Octylamine Treatment [J]. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4(9): 4470-4475.

7. Chang, Y.; Cheng, Y.; Feng, Y.; Jian, H.; Wang, L.; Ma, X.; Li, X.; Zhang, H. Resonance Energy Transfer-Promoted Photothermal and Photodynamic Performance of Gold–Copper Sulfide Yolk–Shell Nanoparticles for Chemophototherapy of Cancer [J]. Nano Lett. 2018, 18(2): 886-897.

8. Liu, N.; Chang, Y.; Feng, Y.; Cheng, Y.; Sun, X.; Jian, H.; Feng, Y.; Li, X.; Zhang, H. {101}-{001} Surface Heterojunction-Enhanced Antibacterial Activity of Titanium Dioxide Nanocrystals Under Sunlight Irradiation [J]. ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9(7): 5907-5915.

9. Feng, Y.; Chang, Y.; Sun, X.; Liu, N.; Cheng, Y.; Feng, Y.; Zhang, H.; Li, X. Understanding the Property-Activity Relationships of Polyhedral Cuprous Oxide Nanocrystals in Terms of Reactive Crystallographic Facets [J]. Toxicol. Sci. 2017, 156(2): 480-491.

10. Zheng, R.; Tao, L.; Duan, T.; Liu, N.; Cheng, Y.; Chang, Y.; Feng, Y.; Sun, X.; Yin, C.; Liu, S.; Zhang, H. Potential hazards of superfine particles to human bronchial epithelial cells through inducing oxidative stress [J]. NanoImpact 2016, 2(Supplement C): 93-98.

11. Liu, N.; Li, K.; Li, X.; Chang, Y.; Feng, Y.; Sun, X.; Cheng, Y.; Wu, Z.; Zhang, H. Crystallographic Facet-Induced Toxicological Responses by Faceted Titanium Dioxide Nanocrystals [J]. ACS Nano 2016, 10(6): 6062-6073.

12. Chang, Y.; Li, K.; Feng, Y.; Liu, N.; Cheng, Y.; Sun, X.; Feng, Y.; Li, X.; Wu, Z.; Zhang, H. Crystallographic facet-dependent stress responses by polyhedral lead sulfide nanocrystals and the potential "safe-by-design" approach [J]. Nano Res. 2016, 9(12): 3812-3827.

13. Liu, J.; Zhao, Y.; Liu, J.; Wang, S.; Cheng, Y.; Ji, M.; Zhou, Y.; Xu, M.; Hao, W.; Zhang, J. From Cu2S nanocrystals to Cu doped CdS nanocrystals through cation exchange: controlled synthesis, optical properties and their p-type conductivity research [J]. Science China-Materials 2015, 58(9): 693-703.

14. Liu, J.; Zhao, Q.; Liu, J.-L.; Wu, Y.-S.; Cheng, Y.; Ji, M.-W.; Qian, H.-M.; Hao, W.-C.; Zhang, L.-J.; Wei, X.-J.; Wang, S.-G.; Zhang, J.-T.; Du, Y.; Dou, S.-X.; Zhu, H.-S. Heterovalent-Doping-Enabled Efficient Dopant Luminescence and Controllable Electronic Impurity Via a New Strategy of Preparing II−VI Nanocrystals [J]. Adv. Mater. 2015, 27(17): 2753-2761.

15. Yang, J.; Cheng, Y.; Zhang, Y.; Wang, Y.; Liu, Y. Structure and magnetism of Zn0.9Co0.1O DMS films prepared by chemical solution deposition method [J]. Appl. Surf. Sci. 2011, 258(1): 64-67.

16. Yang, J. H.;Cheng, Y.; Liu, Y.; Ding, X.; Wang, Y. X.; Zhang, Y. J.; Liu, H. L. Structure and room-temperature ferromagnetism of Co-doped ZnO DMS films [J]. Solid State Commun. 2009, 149(29-30): 1164-1167.

17. Wang, Y. X.; Ding, X.; Cheng, Y.; Zhang, Y. J.; Yang, L. L.; Liu, H. L.; Fan, H. G.; Liu, Y.; Yang, J. H. Properties of Co-doped ZnO films prepared by electrochemical deposition [J]. Cryst. Res. Technol. 2009, 44(5): 517-520.

18. Wang, Y. X.; Zhang, Y. J.; Ding, X.; Cheng, Y.; Yang, J. H. Sphere surface-induced exchange bias effect of NiO/FeNi nanostructures [J]. Solid State Commun. 2008, 148(1-2): 83-86.

發明專利

1、程岩、張海元、馮艷林、常贇、孫秀娟、菅慧，用於近紅外光激發下具有腫瘤光動力學治療性質的硫化鉍-鋅原卟啉複合材料及製法和套用，2017.12，中國，申請號：201711372308.9。

2、張海元、程岩、孫秀娟、劉寧、常贇、馮艷林，一種可用於可見光高效殺菌的金簇-二氧化鈦-石墨烯複合材料及其製備方法和套用，2016.6，中國，申請號：201610464635.6。

3、張海元、馮艷林、程岩、常贇，一種Au@Ag核殼結構納米材料、製備方法及降低細胞毒性的方法，2018.1，中國。申請號：201810061367.2。

4、張海元、劉寧、程岩、常贇、馮艷林，暴露可控高活性晶面的銳鈦型二氧化鈦納米材料及其製備方法和套用，2016.6，中國，申請號：201610464727.4。

5、張海元、孫秀娟、常贇、程岩，一種用混合相二氧化鈦抗菌的方法，2016.6，中國，申請號：201610464637.5。