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欢迎物理与光电工程学院刘立新老师美国访学归来

信息来源: 时间:2015/07/28浏览次数:

      在中国国家留学基金委资助下,本人于2014年 5月8日到2015年6月5日在美国纽约州立大学布法罗分校(UB,University at Buffalo, SUNY)进行了访学。UB是纽约州最大的公立大学,排名全美公立大学前10名,是国际顶尖大学之一。除此之外,UB还是美国为数不多的开设有孔子学院的大学之一,为中美文化交流作出了贡献。能够在这样一所世界名校学习交流,我深感荣幸。也十分感谢国家、学校和学院给我提供了这次宝贵的访学机会,让我开阔了眼界、增长了知识、丰富了经历,更坚定了我投身教学科研的信念。
      在此次访学期间,我在UB的激光、光子学与生物光子学研究所(ILPB,Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics)工作,合作导师为纽约州立大学的杰出教授、国际纳米医学领域的著名科学家Paras N. Prasad博士,他是一位严肃认真的老学者,热爱工作,有很多想法,也有很多工作需要人去实施,从他身上我学到了许多作为科学家应具备的品质。其他合作人员有研究方向为细胞与分子生物学的Artem Pliss助理研究员、 研究方向为激光物理学的Andrey Kuzmin副研究员等。在这一年的工作过程中,我们共同探讨、彼此协作,建立了良好的友谊以及信任,为今后进一步合作打下了良好的基础。
      赴美之前,根据我的研究方向和访学单位的研究背景,我与合作导师确定的研究课题为“多模态非线性光学显微成像技术研究”,在进入实验室后我就开始了忙碌的科研工作。ILPB的实验设备很多,也很先进。我首先对其各种实验设备进行了了解,包括多台飞秒激光器、皮秒激光器、Nd-YAG激光器、紫外/可见分光光度计、Raman光谱仪、荧光显微镜、Raman成像系统、Streak camera-FLIM成像系统,TCSPC-FLIM成像系统等。然后根据他们目前的科研项目情况,主要从事单细胞的双光子激发荧光寿命成像的研究。根据分子荧光寿命对于折射率的敏感性,利用TCSPC-FLIM成像系统,研究了细胞内折射率变化对于特定亚细胞区域(例如细胞核和核质的结构-功能部分)的大分子浓度的影响。由于细胞的分子组织在细胞的生理周期过程、病理变化中或者与药物发生相互作用时是动态改变的,能够测量和监测单细胞中大分子浓度将会极大提高对异质性群体细胞过程的研究水平,因此该项研究对于细胞生物学的发展具有重要的意义,其相关成果发表在Theranostics(影响因子7.827)上。
      在美国生活,无论是工作上与导师和合作者的交流探讨,还是日常生活中的购物缴费,英语都是非常重要的。因此我坚持每周参加ESL英语课程,偶尔到教堂感受宗教文化氛围,并到当地美国人家庭做客,了解他们的风俗习惯,这使我的口语表达能力得到很大提高。在访学期间,我还参加了UB组织的教师培训系列讲座“Post-Doctoral Teaching Training for Academic Careers Seminar Series”。该讲座由人事部门副主管主讲,并邀请校内教学经验丰富的优秀教授到场给参加培训的博士后传授经验。通过此次培训,我对教师责任、学生需求、课堂互动等有了更深层次的理解,可谓受益匪浅。此外,我旁听了2门与我专业相关的研究生课程:1)Lasers & Photonics;2)Biomedical Electronics。体验了不同老师风格迥异的教学方法,也希望通过对这些课程的旁听对自己今后开展双语教学有所帮助。
      总之,通过一年的学习、生活,感觉无论在思想上、观念上和看待问题的方法上都有很大收获,对西方社会的制度、文化、习惯等方面也加深了了解,这一年的经历将会对我今后的工作产生积极的、深远的影响。这将成为我人生的一个新的起点,在今后的工作生活中,我将再接再厉,不断充实提高自己!
 
学术成果报告要点
      1. 利用双光子激发荧光寿命成像方法,用GFP标记fibrillarin或ASF/SF2,通过测量荧光团的荧光寿命表征特定亚细胞区域的生物大分子浓度,可估计核仁和核小斑部分蛋白质平均浓度分别为~284和~150mg/ml。
      2. 通过记录不同时刻细胞内蛋白质的荧光寿命,发现在细胞的生化反应动态过程中,生物分子浓度会随时间发生变化。
      3. 实验发现细胞内蛋白质浓度在加入actinomycin D药物前后会有显著变化,这主要是由细胞内蛋白质沉淀引起的。
      4.利用两种荧光蛋白GFP和td-Tomato分别标记fibrillarin或ASF/SF2,可同时观察两种部位的荧光寿命分布,从而更直观得到核仁和核小斑部分蛋白质的浓度变化。
      5. 发表论文:Single Cell Assay for Molecular Diagnostics and Medicine- Monitoring Intracellular Concentrations of Macromolecules by Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging. Theranostics, 2015, 5 (9): 919-930