李薇

分子印跡技術(shù)是一種新興的分子識別技術(shù)，其目的是制備對模板分子具有特異選擇性識別能力的聚合物，即分子印跡聚合物（MIPs）。分子印跡技術(shù)是應用化學領域一種獨特復制記憶方法，可以被生動的描述為制造識別“分子鑰匙”的“人工鎖”的技術(shù)。分子印跡聚合物具有預定性、識別性、選擇性等三大特性。

自2007年至今，應用化學專家李穎便始終致力于革新基于RAFT（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization）聚合法的分子印跡技術(shù)。RAFT概念最初由Rizzardo在1998年提出，現(xiàn)已有20年發(fā)展歷程。十余年來，李穎博士的研究推進了RAFT方法在分子印跡技術(shù)領域的應用升級，在加快應用化學學科進步的同時，也為人類健康和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展貢獻了不容小覷的力量，創(chuàng)造了巨大的社會效益。

在哈爾濱工業(yè)大學攻讀博士學位期間，李穎曾開展“多功能分子印跡聚合物的RAFT聚合制備及性能”的學術(shù)研究，此項研究將分子印跡技術(shù)與RAFT聚合方法相結(jié)合，在球形硅膠、磁性硅球、磁性熒光硅球及氧化石墨烯等不同載體表面接枝分子印跡聚合物膜，合成了具有強磁響應性、熒光性和高傳質(zhì)速率等性能的多功能分子印跡聚合物。在該研究中積累的理論成果和項目經(jīng)驗不僅為李穎接下來的學術(shù)創(chuàng)新奠定了堅實的基礎，也為相關領域的研究拓展了思路。

2012年至2014年，擔任天津工業(yè)大學應用化學系副教授的李穎，牽頭實施了國家自然科學基金項目“飲用水中雌激素類內(nèi)分泌干擾物的分子印跡檢測技術(shù)研究”。這是應用化學領域?qū)勾萍に仡悆?nèi)分泌干擾物危害的重大突破。雌激素類內(nèi)分泌干擾物是一種外源性干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的化學物質(zhì)，可以通過攝入、積累等途徑對人類生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成侵害。

李穎介紹稱：“我們生活在一個充滿化學的世界，毋庸置疑，化學專家肩上擔負著維護人們生命健康、造福社會的使命。對于將基于RAFT聚合法的分子印跡技術(shù)投入到飲用水中雌激素類內(nèi)分泌干擾物的檢測上，是我們團隊準備了很久的重點研究?！?/p>

在李穎的帶領和指導下，項目團隊創(chuàng)新性地構(gòu)建了一種雌激素類內(nèi)分泌干擾物分子印跡電化學傳感器，對水環(huán)境中17β-雌二醇的最低檢測限為4.716×10-11mol/L，這極大擴寬了分子印記技術(shù)在水工業(yè)上的應用。李穎解說道：“我們將分子印跡技術(shù)與石墨烯材料相結(jié)合，以雌激素類內(nèi)分泌干擾物為模板分子，通過RAFT聚合方法，合成了石墨烯分子印跡聚合物雜化材料，再利用該雜化材料制作高選擇性、高靈敏度和快速響應的分子印跡電化學傳感器。而后，我們利用計算機輔助技術(shù)，建立了“門”模型，從分子水平上探究分子印跡電化學傳感器的響應機制?！?/p>

2014年，由于在“分子印跡聚合物設計、組裝及應用”的研究中，李穎博士作為負責人以前沿的技術(shù)理念和學術(shù)論文成果榮獲黑龍江省高?？茖W技術(shù)獎一等獎和黑龍江科學技術(shù)獎二等獎，贏得業(yè)界矚目。

2015年，李穎作為第一完成人參與完成天津市科技計劃項目“構(gòu)建食品中鄰苯二甲酸酯的傳感檢測新平臺”。該項目利用計算機輔助設計，構(gòu)建了15種功能單體的功能單體信息庫，確定了分子印跡技術(shù)體系的最佳功能單體和最佳溶劑。其次，通過“門”模型研究了MIPs所帶有的印跡孔穴的結(jié)構(gòu)、大小與目標分子的關系，從分子水平上驗證了傳感器對目標分子進行特異性分子識別的響應過程。值得關注的是，此傳感器識別元件的敏感材料就是利用RAFT聚合制備的石墨烯分子印跡雜化材料。

鄰苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，起到增塑劑的作用。它被普遍應用于玩具、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、個人護理用品等數(shù)百種產(chǎn)品中，對人體健康有嚴重的危害，屬于2B類致癌物。李穎等人研發(fā)的傳感檢測新平臺對鄰苯二甲酸酯的響應速度快、檢測靈敏度高、使用壽命長，檢測限度可達4.716×10-11mol/L。

在多年的項目研究過程中，李穎不斷擴充自身的知識體系，培養(yǎng)了一大批具備較高科研能力的學生后輩。同時她也作為主要發(fā)明人，成功申請了包括“磁性功能化氧化石墨烯基分子印跡雜化材料的制備方法”在內(nèi)的4項專利。另外，她還持續(xù)在國際頂尖化學期刊上發(fā)表有關RAFT分子印跡技術(shù)的論文，為同行專家的研究提供了頗具價值的參考。據(jù)悉，刊登于Environmental Pollution的論文Synthesis of core-shell magnetic molecular imprinted polymer by the surface RAFT polymerization for the fast and selective removal of endocrine disrupting chemicals from aqueous solutions的引用量已經(jīng)達到161次。李穎及其團隊通過RAFT聚合方法制備了具有強磁響應性、預定性、識別性和實用性的磁性MIP微球，建立了水環(huán)境中EDCs的有效去除和快速分離的新技術(shù)，進而形成了該論文，李穎是論文的第一作者。Environmental Pollution的影響力為5.291，能夠得到該期刊的青睞，足以說明李穎等人理論成果的開創(chuàng)性和突破性之高。

A grapheme oxide-based molecularly imprinted polymer platform for detecting endocrine disrupting chemicals是李穎作為第一作者的另一篇知名論文，發(fā)表于國際知名學術(shù)期刊CARBON（影響因子：7.082），目前其引用量已經(jīng)達到138次。

談起近年來對RAFT聚合法的關注，李穎指出：“RAFT具有諸多優(yōu)點，其中最為關鍵的就是適用的單體范圍廣，十分有利于含特殊官能團烯類單體的聚合反應。不需要使用昂貴的試劑（如TEMPO），也不會導致雜質(zhì)或殘存試劑（如ATRP中過渡金屬離子、聯(lián)吡啶等）難以從聚合產(chǎn)物中除去等問題?！蓖瑫r，李穎也表示，未來在積極適應市場需求的情況下，將和團隊成員一起繼續(xù)推動基于RAFT聚合法的分子印跡技術(shù)的深入研究。