日前，济南大学前沿交叉科学研究院于欣教授申报的“光催化/酶催化协同杀菌治疗”项目成功获批2022年度山东省自然科学基金杰出青年基金项目。

于欣，男，毕业于中国科学院大学，博士，教授，硕士生导师。主要研究纳米催化材料在环境、能源与生物诊疗方面的应用。2015年以来，在包括Angew. Chem. Int. Edit., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Appl. Catal. B-Environ.等期刊发表论文70余篇，其中通讯第一作者40余篇，影响因子15以上的文章14篇，多篇论文被评为ESI高被引论文与热点论文，授权专利8项。引用次数3100余次，H因子31。是BMEMat, Rare Metals, IJMMM, AMS的青年编委，Rare Metals, Mater. Today Sustain.等客座编辑，在2021中国材料大会上做分会邀请报告，培养的研究生获国家奖学金、优秀毕业生等。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，山东省杰出青年基金、省优秀青年基金，山东省泰山学者青年专家项目，山东省博士基金，山东省重大基础研究项目子课题，教育部重点实验室开放课题等。

为催化杀菌治疗提升新动力

细菌感染每年困扰着数百万人，已成为一个全球严峻的公共卫生问题。与普通抗生素相比，光催化材料抗菌剂具有两个优点：一是，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌普遍具有杀灭作用；二是具有极高的稳定性从而对细菌的预防具有持久的作用效果。太阳光是最丰富的可再生能源，可以用作光催化系统的光源，并且光催化杀菌技术不会诱导细菌产生耐药性。虽然光催化抗菌有很好的疗效，但是在体内抗菌治疗时，光源的组织穿透深度和感染部位的低氧微环境通常会降低其杀菌效果。这也是光催化杀菌一直没有大规模普及的原因之一。针对这些问题，济南大学前沿交叉科学研究院于欣教授带领他的团队提出利用光催化与酶催化协同杀菌的机理。

光催化抗菌首先需要制备具有高效催化性能的光催化剂。于欣教授团队通过表面等离激元与基底材料构效关系的研究，阐明了其对光吸收性能的影响规律，实现了宽光谱响应。在他们的研究中，制备了具有宽光谱响应、增强载流子分离能力的光催化剂，为光催化杀菌奠定了基础。

光催化过程中产生的自由基寿命短，扩散半径有限，导致其无法作用到细菌表面就会消失，降低了杀菌效果。针对此问题，于欣教授团队通过对材料的表面进行改性，调控表面拓扑结构及表面化学组成等因素，提高了材料对细菌的捕获能力，增强了其杀菌效果。同时，针对光催化杀菌需要持续光照的问题，于欣教授团队通过对纳米酶结构与活性的构效关系研究，探索了纳米酶活性的来源，制备了“光-酶”一体催化剂。纳米酶抗菌治疗不需要光照，这就弥补了光催化需要持续光照的不足，而且可根据不同纳米酶的催化活性合理利用感染部位的微环境。光催化与酶催化能够相互促进，实现了“1+1 > 2”的“白”加“黑”的治疗效果，这为构建高效抗菌治疗的纳米材料提供了创新的协同策略。

为肿瘤诊疗提供多功能平台

恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病之一。目前的治疗方法，包括手术、化疗、放疗等都存在不同程度的不足，迫切需要开发低毒高效的新型治疗方法以实现更好的肿瘤治疗效果。近年来，新兴的纳米催化疗法为解决传统癌症治疗方法的不足做出了巨大的努力。于欣教授团队不仅在催化杀菌治疗方面取得了成就，在纳米催化肿瘤治疗研究方面也取得了一定的突破。

纳米酶是具有类生物酶活性的一类纳米材料，基于肿瘤微环境响应的纳米酶用于肿瘤治疗受到了广泛的关注。然而，活性不足和底物（如过氧化氢）浓度过低等问题，限制了肿瘤治疗效果。于欣教授团队在纳米酶活性来源及增强机理方面进行了深入的研究，构建了具有pH响应的级联催化活性纳米复合物，实现了肿瘤的高效抑制。同时，受到体内、外氧化还原过程均基于电子得失的启发，以典型的过渡金属纳米材料MoS2为研究对象，首次通过超声产生的正、负电荷增强MoS2纳米材料的拟酶催化活性，为理解纳米酶催化理论与机制提供了新的视角。这种超声增强的纳米酶肿瘤治疗策略表现出更好的组织穿透深度与肿瘤抑制效果，对临床肿瘤治疗具有重要参考意义。

近期，于欣教授与其合作者总结了硫化铋基纳米材料在癌症诊疗中的研究进展。对其合成策略进行了系统的归纳，进一步阐释了Bi2S3基纳米材料的特性，为Bi2S3基纳米材料的进一步生物安全应用提供了指示性线索，有望推动其作为集成癌症诊疗纳米平台应用于生物医学领域。

团队协作创造更高价值

“一路走来，我最感谢的是我的导师刘宏教授，他是我科研道路上的引路人，教会了我如何思考问题、如何与他人交流、如何成为一个合格的科研工作者。还在生活中关心我，为我解决了后顾之忧，让我能够专心科研。”于欣教授谈到，作为其导师，刘宏教授给予了他科研与生活上的帮助，为他提供了良好的平台及充足的科研经费，使其能够进行更加深入的科研探索。国家纳米科学中心的陈春英、刘晶研究员，中科院纳米能源与系统研究所的李琳琳研究员以及济南大学的同事等，都给予了他很大的指导与帮助，是他科研道路上的重要支持者。

科研的道路艰难重重，对学术的孜孜渴求、对研究的不断探索都需要有坚定的毅力和信念。于欣教授作为研究团队的导师也用自己扎实的学风和严谨的态度，脚踏实地的在科学的探究上不断积累、不断创造、不断进步。同时，他的这些品行也深深地影响着团队里的每位学生。

他的学生杨钟炜这样评价：“于欣老师在科研上严格要求、治学严谨，在生活上勤勉踏实，对我们关怀备至，是良师亦是益友。”郭佳伟说道：“于欣老师科研上严谨的态度和钻研的精神深深地感染了我。在科研中，他循循善诱，强调独立思考，指导学生进行实验。在日常生活中，作为班主任关心学生身心健康，为我们提供了莫大的帮助。”刘琳说：“于老师教学认真，工作方面严谨，对待工作的任何事情都会认真处理。对待学生，也会耐心指导和帮助，使我在很多方面具有更加全面的思考。他对科研不懈追求，积极向上的态度是我今后学习的榜样。”

让学生学有所成、学有所长、学有所用，是每个教育工作者的期许和努力的方向。也希望于欣教授和他带领的研究团队在科研的道路上，不断突破、不断前进，为医学诊疗领域创造更高的价值。

本报记者 张婧