Talk预告：材料科学与医学的交叉探索——诊断、治疗与修复 | 第53期SATOL·科学Talk

从石器时代、陶器时代、青铜时代、工业时代到信息时代，纵观人类社会的发展史也可以称之为一部材料的发展史，推动着人们的生活方式和科技发展。而生命健康作为最受关注的话题之一，材料科学与医学的融合与不断进步带来新的可能性和机遇。为诊断、治疗与修复提供了更有效的解决方案，打开了新的门径。
本期科学Talk荣幸地邀请到三位嘉宾，为大家带来精彩分享，详情如下：

01

姬晓元，天津大学长聘教授，博士生导师，智能医学工程教育部工程研究中心副主任。国家优青，科睿唯安“全球高被引科学家”（Highly Cited Researchers），全球前2%顶尖科学家，爱思唯尔（Elsevier）中国高引学者，天津市高层次人才-“海河英才”。重点针对肿瘤、神经系统疾病、组织/器官损伤等临床面临的棘手问题，融合材料学、生物学、医学的研究，设计开发具有良好生物相容性与生物活性的智能材料，发展新型生物制造工艺，研究其在生命系统中的行为与作用，探索针对肿瘤、神经系统疾病、组织/器官损伤以及其他重大疾病的创新治疗策略。以第一/通讯作者在Sci. Adv.、Nat. Commun.、PNAS、Matter、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Edit.、Chem. Soc. Rev.等学术期刊发表论文60余篇, 所发表论文他引6500余次，其中23篇论文入围“ESI高被引论文”。申请和授权国内外发明专利20余项，获得Nanoscale Emerging Investigators、Wiley & Exploration优秀青年科学家、华夏医学科技奖等科技奖励。主持国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、青年科学基金项目、省市科技项目等10余项。应邀担任Exploration、Biomedical Technology副主编、The Innovation、Asian Journal of Pharmaceutical Sciences、Chinese Chemical Letters、Current Pharmaceutical Design编委/青年编委。担任国家自然科学基金、科技部重点研发计划、广东省、河南省、天津市、广州市、深圳市等科学基金项目会评/函评专家。

内容摘要

1.自由基被称为人体万病之源。在神经系统疾病、组织器官损伤、器官移植等领域，持续有效抑制ROS水平是疾病治疗的关键。然而，在另一个角度来看，借助ROS强力的氧化损伤能力，可以有效杀伤并清除人体外来或突变物种，如细菌、病毒、癌细胞。因此，如何因地制宜、随心所欲的调控体内局部或整体ROS水平是治疗多种疾病的有效手段。

2.天津大学姬晓元教授团队将材料化学、分子生物学、纳米医学有机融合，提出异质结纳米催化医学，即利用分子晶体、能带结构匹配的纳米催化剂构建异质结催化系统，利用异质结催化系统的氧化、还原活性中心，针对不同疾病的治疗需求，人为可控的利用体内原位氧化或还原反应，实现ROS升高与淬灭，从而达到不同疾病的治疗目的。

3.此外，借助异质结的不对称性，可控的实现异质结的定向移动与深度渗透，基于此通过装载不同的药物或其他效能单元，构建用于疾病诊疗的纳米机器人，实现长效巡航、定位精准、深度渗透、标本兼治的目标，为不同疾病的诊疗提供良好的平台。

02

丁建勋，博士，中国科学院长春应用化学研究所研究员。2007年获得中国科学技术大学理学学士学位，2012年获得中国科学院长春应用化学研究所理学博士学位。2017−2019年赴美国哈佛医学院开展博士后研究。入选吉林省拔尖创新人才（2015）、吉林省青年人才托举工程项目（2018）、中国科学院青年创新促进会会员（2019）、国家优秀青年科学基金项目（2020）、吉林省中青年科技创新创业卓越人才项目（2020）。荣获中国科学院院长优秀奖（2012）、中国专利优秀奖（2013）、吉林省科学技术进步奖一等奖（2018）、中国化学会高分子青年学者奖（2019）、吉林省青年科技奖（2023）等奖励10余项。应邀担任Frontiers in Bioengineering and Biotechnology副主编，担任Asian Journal of Pharmaceutical Sciences、Chinese Chemical Letters、ACS Biomaterials Science & Engineering、Journal of Orthopaedic Translation、《功能高分子学报》等期刊编委，担任Materials Today Bio、The Innovation、Exploration、Journal of Pharmaceutical Analysis、《应用化学》等期刊青年编委。主要研究方向为生物活性可降解高分子的可控合成及其生物医学应用。近年来，以第一或通讯作者在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等国际学术期刊发表论文150余篇，9篇论文入围“ESI热点论文”，30篇论文入围“ESI高被引论文”，总被他引13,000余次，入选科睿唯安高被引学者。作为第一发明人申请中国发明专利50余项，其中30余项已授权。承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、吉林省科技发展计划等项目20余项。以可注射聚氨基酸水凝胶为材料基础的“外周血干细胞及相关组织工程支架技术”，已实现技术转让，合同金额3000万元。

内容摘要

1.生物医用高分子材料产业化

2.可吸收植入医疗器械与组织修复

3.智能药物递送高分子纳米材料

4.生物活性高分子材料

03

林海，国家生物医学材料工程技术研究中心，四川大学生物医学工程学院研究员，工学博士，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）高级访问学者，国家药品监督管理局医疗器械技术审评专家咨询委员会委员，中国整形美容协会形塑与综合技术转化分会常务理事，中国研究型医院学会运动医学专业委员会委员，中国生物材料学会生物材料临床试验研究分会、生物材料先进制造分会、海洋生物材料分会委员会委员。

长期致力于胶原（含重组胶原）、透明质酸等天然高分子和磷酸钙陶瓷等组织诱导性生物材料和医用植入体的基础研究、产品研发与应用，包括骨、软骨、软组织修复材料，及功能性仿生材料与干细胞诱导分化的调控机理等研究。已承担多项国家级、省部级项目或课题，包括十三五、十四五国家重点研发计划项目专项课题各1项，国家自然基金面上项目1项，青年项目1项，四川省重点研发项目等省部级项目2项，以及千万级横向课题1项。在Bioactive Materials，Journal of Material Chemistry，Carbohydrate Polymer等高水平期刊杂志发表SCI论文30余篇，参编专著3部，担任Collagen & Leather期刊副主编，Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials编委；申请国家发明专利30余项，其中技术转化2项。作为主要起草人制定行业标准2项，团体标准2项。指导学生多次获得挑战杯、互联网+大学生创新创业大赛省级、国家级金奖，获优秀创新创业导师称号。

内容摘要

1.组织诱导性生物材料的定义与研发策略

2.胶原基软骨诱导性基质的研发与应用

3.重组人源化胶原蛋白的表征与体内外评价