团队介绍：

团队研究方向聚焦复杂生物分子结构解析与生物医学应用，开展仪器理论、计算仿真、关键部件设计与系统集成研究，在超高场离子淌度质谱、手性异构体分析及蛋白质构象解析等方向形成技术积累，为复杂生物体系的分子结构鉴定提供方法学基础。此外，团队开展新型近红外有机功能分子的设计合成与激发态调控，构建集荧光成像、光动力和光热治疗于一体的多模态诊疗体系；并融合分子自组装、脂质体、微针及智能响应型水凝胶等技术发展智能化药物递送平台，推动分析技术向肿瘤精准诊疗的生物医学转化。相关研究发表于 Science、Nature Methods、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Chemical Science等期刊。

研究方向：

1）分子解析仪器系统与关键部件研制；

2）高分辨生物分子结构解析方法学构建；

3）生物系统成像与生物医学应用。

诚邀生物医学工程、生物技术工程、化学、物理、数学、生物学、医学等方面的研究者加入！

联系方式：zhouyuzxy@hainanu.edu.cn

科研工作展示：

(1) 超高场淌度质谱仪器研制：突破多物理耦合仿真、仪器设计、离子结构信息检测等关键技术，于国际上率先提出超高场结构分析理论，研制双线性离子阱淌度质谱仪器，实现淌度质谱分析“从30 Td低场向1 MTd超高场”换道超车，仪器分辨能力较国际最好水平提升近两个数量级，可应用于聚糖、脂质、多肽等生物分子异构体的超高分辨解析（Nature Communications 2023, 14，1535，图1）。

图1. 超高场淌度质谱仪器及其分析性能。

(2) 手性直接质谱分析方法开发：突破离子定向旋转技术，利用强电磁场迫使手性离子进行定向旋转，由此引发的“螺旋桨效应”引导手性离子产生可测量的碰撞截面差异，首次实现了无需手性色谱分离的高分辨手性直接质谱分析（Science 2024, 383, 612–618，图2）。相关研究成果被Science、Nature、NSFC、中国科学报、科技日报等期刊媒体报道。

图2. 手性直接质谱分析原理与仿真。

(3) 蛋白质三维结构解析：融合质谱软电离原理与冷冻电镜制样流程，开发电喷雾辅助蛋白冷冻样品制备新方法，有效缓解传统制样中气液界面吸附引发的蛋白变性、优势取向等瓶颈，获得近原子分辨率的大分子三维结构结果，打通结构质谱技术走进结构生物学应用的关键卡点（Nature Methods 2024, 21, 1023-1032，图3）。

图3. 蛋白质结构解析方法与三维结构重构图。

(4) 生物系统成像与生物医学应用：开发质谱成像新基质与成像新方法，实现同一组织切片上的金属–代谢物多模态原位成像（Analytical Chemistry 2025, 97, 21384–21391，图4a）。研究与神经退行性疾病关联的Aβ和Tau蛋白质，开发与帕金森、阿尔兹海默症等相关的神经退行性疾病抑制药物的快速筛选方法(Chemical Science 2024, 15, 6853-6859，图4b)。研究近红外二区引导的光动力/光热疗法，能够根除乏氧肿瘤（IC₅₀ = 2.47 µM），并通过免疫原性细胞死亡抑制转移，为精准肿瘤治疗提供了一种极具前景的策略（Chemical Science 2026, 17,8061–8075，图4c）。

图4.（a）金属离子与代谢物的质谱成像分析；（b）疾病相关蛋白聚集的快速分析与抑制剂筛选；（c）近红外二区光诊疗与肿瘤免疫调控。