课题组研究方向介绍:
课题组的研究方向紧扣临床需求,立足材料设计及创新,突出前沿基础研究,强调医用转化。课题组以疾病治疗中的药物递送及组织修复为方向(涉及骨科、眼科、内分泌科等多个科室),加强产、学、研、医、用间的紧密联系,积极推进产业化应用。课题组现有工作人员18人,高级职称3人,博士后3人。
研究方向一:生物活性分子跨组织屏障递送
生物活性分子,尤其是蛋白、RNA在疾病的产生、治疗、康复中扮演着举足轻重的角色。然而传统的给药方式(口服、肌肉注射),这些生物分子很快就会被生物体内的酶降解,失去生物活性。此外,这些生物分子常因为其分子量大,亲水性好等自身特点使得其在组织中的扩散能力较弱,难以跨过各种组织的生物屏障(如血脑屏障,上皮屏障等)在目标组织中达到治疗的药物浓度。开发保护生物活性分子活性及实现跨组织递送体系具有重要的科研价值,也具有广泛的市场潜力。我们开发了多种生物活性分子载体,研究了其对生物活性分子包载、活性保持、响应性释放、跨组织屏障递送等方面的影响,并展现了其在多种疾病模型中(眼部新生血管抑制、青光眼、口服胰岛素、长效注射型胰岛素等)的治疗效果。
研究方向二:新型抗炎、抗氧化材料
活性氧(Reactive oxygen species, ROS)作为生命体中一类重要的调控因子,在信号转导和代谢中发挥重要作用。ROS在组织中不断产生、转化和消耗,在正常代谢活动中保持活性氧产生和消除之间的复杂平衡。适量的活性氧能够激活生长因子通路、丝裂原活化蛋白激通路、核因子κB相关通路等。当细胞产生过量的活性氧无法被抗氧化剂中和时,导致氧化应激,引起多种炎症相关疾病]。基于活性氧在细胞中的双重作用,保持活性氧在细胞中的动态平衡是多种疾病治疗的关键。课题组开发多种抗炎、抗氧化材料,在类风湿性关节炎、慢性创面愈合,慢性阻塞性肺病,肝衰竭,胰腺炎等疾病中展现非常良好的治疗效果。
研究方向三:生物涂层技术
组织的再生与修复是一个非常复杂的生物过程,其中多种信号分子与多种细胞参与其中。植入体表面是材料的重要性能,极大地影响上述复杂的生物过程。当材料接触体液时,蛋白质的早期沉积与随后的细胞黏附、迁移、增殖和分化等密切相关,设计具有多功能表面的材料是应对复杂生物过程的关键。课题组构筑多功能植入体界面,并将其用于骨植入体中提高骨整合能力;并用于涂敷益生菌,以提升其在胃肠环境中的抗逆性及改善其制备、储存、运输中的条件;改善纳米颗粒的表面,提升其透过肿瘤组织的能力。
研究方向四:海洋防腐材料的研制与应用
船舶、舰艇以及飞机等在海上作业时,因所使用的材质多为金属,易被海水盐雾腐蚀,使用寿命短,返航、停靠以及反常维修成本很高。研制的海洋防腐材料是一种高纯、防腐、自清洁材料,具有耐热、耐化学腐蚀、机械强度高和易于加工等优点,能够在苛刻环境下长期稳定使用。课题组致力于发展海洋防腐新技术、海洋装备、海洋防腐材料应用研究,推进海洋防腐新材料的开发与应用。
研究方向五:特种胶粘剂的研制与产业化
基于键能、自由体积理论、聚合物分子构型的热稳定性以及胶粘剂粘接理论,根据胶粘剂的耐温和粘接强度的要求,设计、合成多种不同柔性和刚性分子结构的聚合物树脂,开展配方研究,研制的特种胶粘剂具有耐高温、耐低温、高强度、高耐久等特点,广泛应用于航空、航天、武器装备和尖端民用领域。特种胶粘剂包括:耐高温(600 °C)胶粘剂、耐低温(-196°C)胶粘剂、电子胶、水溶性胶粘剂、防水粘接剂以及医用胶粘剂等。
研究方向六:质轻高强泡沫的研制与平台建设
泡沫塑料是以树脂为基础,采用化学的或物理的方法在其内部产生无数小气孔而制成的塑料。质轻高强泡沫塑料是一种交联、闭孔的硬质泡沫塑料,具有优异的力学性能和耐热性,是制造高性能夹层结构复合材料理想的芯层材料。课题组致力于聚氨酯泡沫塑料(软泡、硬泡)、EVA泡沫、聚乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、PMI泡沫等泡沫材料的研制与非连续生产平台建设,所研制的泡沫材料在航空、航天、船舶、汽车、风电叶片、体育器材、医疗等领域有广阔的应用前景。