從石器時(shí)代、陶器時(shí)代、青銅時(shí)代、工業(yè)時(shí)代到信息時(shí)代，縱觀人類社會(huì)的發(fā)展史也可以稱之為一部材料的發(fā)展史，推動(dòng)著人們的生活方式和科技發(fā)展。而生命健康作為最受關(guān)注的話題之一，材料科學(xué)與醫(yī)學(xué)的融合與不斷進(jìn)步帶來(lái)新的可能性和機(jī)遇。為診斷、治療與修復(fù)提供了更有效的解決方案，打開(kāi)了新的門(mén)徑。

本期科學(xué)Talk榮幸地邀請(qǐng)到三位嘉賓，為大家?guī)?lái)精彩分享，詳情如下：

01

姬曉元，天津大學(xué)長(zhǎng)聘教授，博士生導(dǎo)師，智能醫(yī)學(xué)工程教育部工程研究中心副主任。國(guó)家優(yōu)青，科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”（Highly Cited Researchers），全球前2%頂尖科學(xué)家，愛(ài)思唯爾（Elsevier）中國(guó)高引學(xué)者，天津市高層次人才-“海河英才”。重點(diǎn)針對(duì)腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、組織/器官損傷等臨床面臨的棘手問(wèn)題，融合材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的研究，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有良好生物相容性與生物活性的智能材料，發(fā)展新型生物制造工藝，研究其在生命系統(tǒng)中的行為與作用，探索針對(duì)腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、組織/器官損傷以及其他重大疾病的創(chuàng)新治療策略。以第一/通訊作者在Sci. Adv.、Nat. Commun.、PNAS、Matter、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Edit.、Chem. Soc. Rev.等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文60余篇, 所發(fā)表論文他引6500余次，其中23篇論文入圍“ESI高被引論文”。申請(qǐng)和授權(quán)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利20余項(xiàng)，獲得Nanoscale Emerging Investigators、Wiley & Exploration優(yōu)秀青年科學(xué)家、華夏醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、面上項(xiàng)目、青年科學(xué)基金項(xiàng)目、省市科技項(xiàng)目等10余項(xiàng)。應(yīng)邀擔(dān)任Exploration、Biomedical Technology副主編、The Innovation、Asian Journal of Pharmaceutical Sciences、Chinese Chemical Letters、Current Pharmaceutical Design編委/青年編委。擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省、河南省、天津市、廣州市、深圳市等科學(xué)基金項(xiàng)目會(huì)評(píng)/函評(píng)專家。

內(nèi)容摘要

1.自由基被稱為人體萬(wàn)病之源。在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、組織器官損傷、器官移植等領(lǐng)域，持續(xù)有效抑制ROS水平是疾病治療的關(guān)鍵。然而，在另一個(gè)角度來(lái)看，借助ROS強(qiáng)力的氧化損傷能力，可以有效殺傷并清除人體外來(lái)或突變物種，如細(xì)菌、病毒、癌細(xì)胞。因此，如何因地制宜、隨心所欲的調(diào)控體內(nèi)局部或整體ROS水平是治療多種疾病的有效手段。

2.天津大學(xué)姬曉元教授團(tuán)隊(duì)將材料化學(xué)、分子生物學(xué)、納米醫(yī)學(xué)有機(jī)融合，提出異質(zhì)結(jié)納米催化醫(yī)學(xué)，即利用分子晶體、能帶結(jié)構(gòu)匹配的納米催化劑構(gòu)建異質(zhì)結(jié)催化系統(tǒng)，利用異質(zhì)結(jié)催化系統(tǒng)的氧化、還原活性中心，針對(duì)不同疾病的治療需求，人為可控的利用體內(nèi)原位氧化或還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)ROS升高與淬滅，從而達(dá)到不同疾病的治療目的。

3.此外，借助異質(zhì)結(jié)的不對(duì)稱性，可控的實(shí)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)的定向移動(dòng)與深度滲透，基于此通過(guò)裝載不同的藥物或其他效能單元，構(gòu)建用于疾病診療的納米機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效巡航、定位精準(zhǔn)、深度滲透、標(biāo)本兼治的目標(biāo)，為不同疾病的診療提供良好的平臺(tái)。

02

丁建勛，博士，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員。2007年獲得中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2012年獲得中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所理學(xué)博士學(xué)位。2017?2019年赴美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院開(kāi)展博士后研究。入選吉林省拔尖創(chuàng)新人才（2015）、吉林省青年人才托舉工程項(xiàng)目（2018）、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員（2019）、國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目（2020）、吉林省中青年科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)卓越人才項(xiàng)目（2020）。榮獲中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)（2012）、中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)（2013）、吉林省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2018）、中國(guó)化學(xué)會(huì)高分子青年學(xué)者獎(jiǎng)（2019）、吉林省青年科技獎(jiǎng)（2023）等獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。應(yīng)邀擔(dān)任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology副主編，擔(dān)任Asian Journal of Pharmaceutical Sciences、Chinese Chemical Letters、ACS Biomaterials Science & Engineering、Journal of Orthopaedic Translation、《功能高分子學(xué)報(bào)》等期刊編委，擔(dān)任Materials Today Bio、The Innovation、Exploration、Journal of Pharmaceutical Analysis、《應(yīng)用化學(xué)》等期刊青年編委。主要研究方向?yàn)樯锘钚钥山到飧叻肿拥目煽睾铣杉捌渖镝t(yī)學(xué)應(yīng)用。近年來(lái)，以第一或通訊作者在Advanced Materials、Angewandte Chemie International Edition、Progress in Polymer Science、Nano Today、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Matter、Nano Letters、Biomaterials、Science Bulletin、Journal of Controlled Release等國(guó)際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文150余篇，9篇論文入圍“ESI熱點(diǎn)論文”，30篇論文入圍“ESI高被引論文”，總被他引13,000余次，入選科睿唯安高被引學(xué)者。作為第一發(fā)明人申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利50余項(xiàng)，其中30余項(xiàng)已授權(quán)。承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目20余項(xiàng)。以可注射聚氨基酸水凝膠為材料基礎(chǔ)的“外周血干細(xì)胞及相關(guān)組織工程支架技術(shù)”，已實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓，合同金額3000萬(wàn)元。

內(nèi)容摘要

1.生物醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)化

2.可吸收植入醫(yī)療器械與組織修復(fù)

3.智能藥物遞送高分子納米材料

4.生物活性高分子材料

03

林海，國(guó)家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心，四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院研究員，工學(xué)博士，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)專家咨詢委員會(huì)委員，中國(guó)整形美容協(xié)會(huì)形塑與綜合技術(shù)轉(zhuǎn)化分會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)研究型醫(yī)院學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)生物材料臨床試驗(yàn)研究分會(huì)、生物材料先進(jìn)制造分會(huì)、海洋生物材料分會(huì)委員會(huì)委員。

長(zhǎng)期致力于膠原（含重組膠原）、透明質(zhì)酸等天然高分子和磷酸鈣陶瓷等組織誘導(dǎo)性生物材料和醫(yī)用植入體的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用，包括骨、軟骨、軟組織修復(fù)材料，及功能性仿生材料與干細(xì)胞誘導(dǎo)分化的調(diào)控機(jī)理等研究。已承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目或課題，包括十三五、十四五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目專項(xiàng)課題各1項(xiàng)，國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)，青年項(xiàng)目1項(xiàng)，四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等省部級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)，以及千萬(wàn)級(jí)橫向課題1項(xiàng)。在Bioactive Materials，Journal of Material Chemistry，Carbohydrate Polymer等高水平期刊雜志發(fā)表SCI論文30余篇，參編專著3部，擔(dān)任Collagen & Leather期刊副主編，Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials編委；申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利30余項(xiàng)，其中技術(shù)轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。作為主要起草人制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。指導(dǎo)學(xué)生多次獲得挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽省級(jí)、國(guó)家級(jí)金獎(jiǎng)，獲優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師稱號(hào)。

內(nèi)容摘要

1.組織誘導(dǎo)性生物材料的定義與研發(fā)策略

2.膠原基軟骨誘導(dǎo)性基質(zhì)的研發(fā)與應(yīng)用

3.重組人源化膠原蛋白的表征與體內(nèi)外評(píng)價(jià)