PDF《浙江省拟提名 2019 年度国家自然科学奖项目公示内容》

浙江省拟提名

2019 年度国家自然科学奖项目公示内容 项目名称 高分子组织再生材料的表界面设计及功能构筑 提名者 浙江省 提名意见: 组织工程和再生医学的目标是实现组织和器官的修复与再生.

这 一目标的实现强烈依赖于组织再生材料, 而组织再生材料表界面的结 构和功能构筑直接影响细胞的粘附、 铺展、 增殖、 迁移和分化等行为, 并最终影响组织修复和再生的效果. 本项目立足高分子组织再生材料 的表界面设计及功能构筑,围绕调控细胞在材料上的粘附和迁移行 为、传递活性物质的微纳米粒子结构调控、复合活性因子的三维多孔 支架的制备等关键问题展开,开展了系统而深入的研究. (1)建立了 聚酯类生物材料的表面胺解技术, 偶联生物大分子增强细胞粘附和生 长,制备了一系列理化性质连续变化的梯度材料,调控细胞迁移的方 向和速度,发现了材料表面通过调控细胞粘附力影响细胞迁移的规 律,并首次构建了细胞选择性梯度材料;

(2)首次发现了微胶囊的自 发沉积现象并阐明了内在机理, 制备了仿红细胞结构和微纳复合结构 粒子,有效促进了粒子的转运和细胞的吞噬;

(3)建立和发展了细胞 外基质仿生设计策略,构建了微结构可控、降解性能可调和高细胞相 容性的三维支架.提出了生物活性水凝胶填充复合支架的新概念,实 现了软骨/软骨下骨的一体化同步再生. 在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Edit.和Biomaterials 等期刊上发表的

8 篇代表性论文得到了 国内外同行的广泛引用和正面评价,SCI 他引合计

1021 次. 提名该项目为国家自然科学奖二等奖. 项目简介: 组织再生材料表界面的结构和功能直接影响细胞的粘附、铺展、 增殖、迁移和分化等行为,并最终影响组织修复和再生的效果.如何 通过组织修复与再生材料的表界面设计, 来调控细胞的粘附和迁移行 为、 实现活性物质传递及对细胞功能的调控决定了组织再生的速度与 质量,是迫切需要解决的重要科学问题.在国家自然科学基金重点项 目、杰出青年基金项目、973 计划课题、863 计划等资助下,该项目 围绕调控细胞在材料上的粘附与迁移行为、 传递活性物质的微纳米粒 子结构调控、复合活性因子的三维多孔支架的制备等关键问题,开展 了系统而深入的研究,取得了以下重要科学发现:1)建立了高分子 生物材料表面胺解的通用技术, 制备了一系列理化性质连续变化的梯 度材料,细胞迁移的定向性达到当前最好水平.发现材料表面细胞粘 附力是决定细胞迁移速度的普适规律.构建了双向互补梯度,实现靶 细胞的选择性粘附和定向迁移、促进组织修复再生;

2)首次发现了 水溶性带正电荷物质在微胶囊内部的自发沉积现象并阐明了其机理, 机理具有普适性.制备了仿红细胞形态中空微粒,具有更强的形变恢 复能力.利用发现的原位分解组装机理制备了微纳复合结构粒子;

3) 建立了以壳聚糖为桥联剂的交联新方法, 提高了复合支架的生物稳定 性;

提出了生物活性水凝胶填充复合支架的概念,建立了基因活性功 能化策略,实现了软骨/软骨下骨的一体化再生.8 篇代表性论文中 有4篇发表在国际生物材料领域排名第

1 的Biomaterials 上,1 篇发表在Advanced Materials ,