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【工作站】仿生手性水凝胶生物医学转化
【负责人】冯传良
【合作伙伴】上海交通大学医学院附属瑞金医院
【工作站简介】
冯传良教授建立的仿生手性水凝胶生物材料团队致力于手性水凝胶材料的设计合成、在生物医用领域的应用研究及产业转化。先后获得国家自然科学基金重点项目、面上项目、上海市教委创新研究重大等20余项资助,在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Nano等顶级期刊发表论文110余篇,被SCI引用累计达3千余次,研究成果在创面愈合、组织修复、组织工程支架等领域有广泛的应用前景。团队拥有手性水凝胶材料及制备方法、用于抑菌修复的手性水凝胶皮肤软膏、贴壁细胞培养的三维培养体系等多项发明专利,其中2项成果正在开展产业转化。本工作站积极增强自主创新能力,培养创新人才队伍,促进科技成果产业化。
【科研目标】
开展手性超分子结构设计,制备组份可调、自组装可控的手性基元,构建功能可调的手性三维微纳米结构水凝胶,研究手性结构特征对( 干)细胞粘附、增殖、分化的影响,探讨手性微环境与蛋白质等相互作用机理,发展基于手性水凝胶的糖尿病创面修复材料、组织工程支 架材料及细胞三维培养凝胶材料等,实现相关研究成果的产业化转化。
【代表性成果】
①提出了类“三明治”结构的新一代水凝胶生物材料设计思路,实现了手性特征从微观分子水平向宏观微米水平传递,解决了人工生物材料无手性特征的关键科学问题,极大的改善和提高了材料的生物相容性和生物学效应。(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 2411;J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17711; ACS Nano 2015, 9, 10664; 2019, 13, 7281)。
②揭示了手性生物材料与细胞粘附、生长、分化的选择性规律,左旋水凝胶可以促进(干)细胞生长和分化,而右旋抑制的规律,二者细胞生长量差别可达260%,该发现多次被国际同行评价是“开创性”工作。(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7789; 2018, 57, 6475;Mater. Horiz. 2019, 6, 14; Adv. Mater. 2017, 29, 1604062; 2019, 31, 1900582)。
