SCHOOL OF CHEMICAL ENGINEERING
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教授
齐 崴
现任职称/职务：教授，博士生导师 / 教育质量管理处处长通讯地址：天津大学 化工学院 化学工程研究所
电子邮箱：qiwei@tju.edu.cn
办公电话：022-27407799
研究方向:
1. 酶工程与生物催化
2. 纳米材料与传感检测
3. 生物质能源与化学品
面向生命健康和生物化工领域产业需求，以研发高性能酶制剂、多功能生物仿生材料、高附加值生化产品为目标，长期从事酶工程与生物催化、生物功能材料与生物基化学品领域的基础研究与应用开发工作。
1. 肽基仿生材料的设计与生物医药应用
(1) 仿生手性功能材料：模拟酶蛋白折叠，创新性提出对离子诱导、金属配位、界面调控等组装策略，精准可控制备具有多级螺旋与立体选择性的肽基手性材料，实现药物中间体的手性催化与色谱柱填料手性拆分，并为多种肽基功能物质（如：药物载体和人工仿酶）的设计提供理论指导。系列工作发表在 J. Am. Chem. Soc. 2015, 137: 7869; ACS Nano 2018, 12: 12305; ACS Nano 2021, 15: 9827; ACS Nano 2022, 16: 6866; Nano Letters 2021, 21: 6406。
(2) 仿病毒药物载体：模拟天然病毒结构，结合微流控技术，调控多肽组装为能穿越细胞屏障、非致病、可靶向递送基因药物的仿病毒纳米颗粒；开发适用于核酸疫苗的靶向载药体系，其转染 siRNA、DNA 和 mRNA等核酸的效率大于 90%，性能达到商业化转染试剂的要求，可部分替代进口高端实验用生化试剂。成果发表在 Angew.Chem.Inter.Ed. 2018, 57, 14228（内封面论文）; ACS Nano, 2024, 18, 10324-10340; Small 2023, 19,2204959; ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10: 16698等期刊，申请发明专利 4 项，授权 2 项。
(3) 仿生套装多彩色素：针对传统染色剂毒性大、环境污染等问题，通过模拟天然黑色素形成过程，利用酶催化调控酪氨酸多肽的氧化聚合反应，合成系列仿生色素，实现快速温和、绿色安全的多彩染色 (Nat. Commun. 2023, 14: 3054; ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 31, 40531–40542; ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13: 34851; Dyes Pigments 2023, 216: 111360)；以简单多肽为基元，通过模拟绿色荧光蛋白的发光机制，利用多肽聚集诱导发光，合成 荧光多肽纳米颗粒，调变序列及聚集结构，获得动态可控的“彩虹色套装”，用于安全简便的生物成像监测 (ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12: 4212; 2020, 12: 31830; 2019, 11: 15401; Small 2022, 2201826)。
基于上述成果，受邀发表综述文章(Prog. Polym. Sci., 2021, 123, 101469; Chem. Soc. Rev., 2023, 52:1549, 正封面论文); 得到国家自然科学基金委网站、中科院网站、科学网、美国化学会、《科技日报》《人民日报》《中国日报》、新浪、搜狐、X-mol，化学与材料科学等30余家学术机构、媒体、公众号的专题报道; 第一完成人分获2018 年教育部自然科学二等奖和2014年天津市自然科学二等奖。
上述科研成果已实现授权专利转让，并在科技园建有中式基地和洁净车间，用于肽基药物载体研发；基于相关技术，团队已开发出具有自主知识产权的肽基核酸转染试剂盒，能够满足多种核酸（siRNA、DNA、mRNA）的高效靶向递送。
2. 酶蛋白改造与人工酶创制
(1) 酶结构解析与定向改造：基于酶蛋白构效关系，研究酶微结构调控方法，通过理性设计与定向改造，显著提升了漆酶、糖酶、PET 降解酶等多种酶的活性和稳定性。在 Bioresour. Technol. 连续发表14篇酶催化系列文章。
(2) 人工酶的创制与改造：受生物启发，提取天然酶活性中心骨架结构（关键氨基酸残基或多肽序列），通过基元模块（功能短肽\辅因子\金属离子）的设计构建，经自组装\共组装仿生模拟，创制性能优异的人工酶（过氧化物酶\磷酸水解酶\PET降解酶等仿酶），并创新性构建了活性中心微环境和催化活性动态可控的人工酯酶\漆酶。相较于天然酶，肽基人工仿酶具有结构简单、性能稳定、成本低廉等优点，可应用于药物分析、生物检测、成骨矿化等。系列工作发表在 Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 202309830; ACS Catalysis 2021, 11, 5839.; Appl. Catal. B. Environ. 2019, 254, 452.; Chem. Eng. J. 2021, 416, 129149. 等催化领域知名期刊。
基于上述成果，团队完成Elsevier出版社英文专著《Artificial Protein and Peptide Nanofibers》中《Assembled Peptides for Biomimetic Catalysis》章节，获天津青年科技奖，并入选教育部新世纪优秀人才、天津市131人才第一层次和天津市中青年科技创新领军人才。
3. 酶制剂规模制备与产业化应用
面向生命健康、生物医药、资源环境等产业需求，建成生物制造领域的产业化中试基地，配有吨级全自动发酵系统、中试反应釜和中试产品纯化系统。与多家企业合作，通过酶蛋白定向改造、新型固定化酶技术开发、生物催化工艺过程强化等技术集成与创新，实现多种酶制剂的低成本吨级发酵制备和高附加值生化产品的规模制备，完成20余项科技攻关和企业委托横向课题，作为负责人入选天津市高层次创新创业团队，形成从生物酶原料到终端应用的产品链，服务于生命健康、食品医药、生物化工等行业。
