1.一维纳米材料，主要是埃洛石和多糖纳米晶的结构性质；

2.天然高分子材料，如壳聚糖、胶原和海藻酸钠等；

3.医疗器械，如骨科植入物和修复材料；

4.重大疾病(如肿瘤)的纳米诊断和治疗。

黏土具有结构独特、性能优异、应用广泛、资源丰富等特点，在复合材料、环境保护、生命医学、食品药品等领域发挥着重大的作用。埃洛石属于高岭土族黏土，具有独特的中空纳米管状结构，吸附性强、无毒无害、生物相容，其内外壁化学组成和电荷性质不同，可应用于药物载体、止血修复、组织工程、生物传感等多个生物医学领域。然而，对埃洛石缺乏有效的表界面改性策略，对其药效作用机制等缺乏清晰认识，限制了其结构性能优势发挥和矿物资源的高值利用。

本实验室围绕埃洛石的生物医用的核心问题，对其微观结构和表界面性质进行了系统研究，在其结构性质、复合杂化、表面界面、分散组装、生物效应等方面做了系列工作，解决了多个共性关键科学问题，提出的构效关系理论为其实际应用奠定了理论基础。主要工作概括如下：

(1)将埃洛石开发为生物材料的增强的纳米单元，对复合材料的界面结构和性能进行了优化设计。将埃洛石作为聚乳酸、壳聚糖、海藻酸钠等的增强材料，通过溶液混合、冷冻干燥、沉析凝胶等方法制备了纳米复合材料。发现埃洛石能有效地提高材料的力学性能，通过评价埃洛石及其复合材料的细胞相容性，提出了其促进细胞黏附增殖、止血和伤口愈合的机制。为埃洛石的生物学应用奠定了理论基础。

(2) 将埃洛石作为抗癌药物的载体材料，阐明了载体的表面修饰和药物负载释放性能之间的关系。通过壳聚糖、壳寡糖、聚醚酰亚胺等修饰，提高了埃洛石的细胞亲和性和摄入能力，降低了溶血率。埃洛石可以负载姜黄素、阿霉素等进入细胞，缓慢释放药物，延长药物作用时间，同时提高药物入胞效率。埃洛石能有效降低药物的器官毒性，更好地抑制肿瘤生长。开辟了一种药物负载释放体系的新方法和新技术。

(3) 发现了埃洛石的组装规律，制备了微观结构可控的生物功能器件。将埃洛石通过自组装形成微纳米表面，进而制备成生物检测功能器件，以期用于癌症等重大疾病的诊断。用聚苯乙烯磺酸钠改性埃洛石，改善了分散稳定性。利用玻璃管、夹片等受限空间，通过重力、摩擦力和表面张力的力学平衡进行多次粘附-脱粘，在基底上形成了埃洛石规则条纹。在捕获循环肿瘤细胞和引导细胞取向上有潜在应用。探明了埃洛石构建生物功能器件的基本原理和可行性。