科创中国

该项目围绕电活性材料的概念提出、相关机理阐明及材料创制，形成如下创新性成果： 1. 发现材料表面电信号介导细胞粘附分化和胞内钙离子极化行为，发现了在限域空间内电信号精确调控离子进出规律，创建了纳米级动态调控类细胞膜离子通道材料，为设计促组织再生修复的新型电活性生物材料奠定了理论基础。 2. 创制了仿骨微区电场异质结电活性生物材料，揭示了材料电信号介导成骨的作用机制，实现骨修复材料表面微区和纳区电场的精确调控，其新生骨组织量是现有经典产品的3倍，促骨整合效果显著，为骨再生修复材料的研发开辟了新方向。 3. 创制了仿神经电学微环境的导电水凝胶电活性生物材料，揭示了电活性生物材料促脊髓神经再生机制，该材料可增强神经轴突生长、脊髓损伤功能恢复，为脊髓损伤的临床治疗提供了新策略。 4. 创制了新型抗菌、抗肿瘤的力-电响应电活性生物材料，揭示了材料内建电场的分布规律及其选择性介导物质传输、扰乱胞内生理过程的新机制，为高性能抗菌、抗肿瘤生物材料的设计提供了新视角。 该项目率先提出“电活性生物材料”新概念，创制了一系列可用于组织再生、抗菌及抗肿瘤的电活性材料，阐明了材料自生电信号调控细胞命运的机理，研究成果处于国际并跑、国内领跑，对丰富生物材料理论体系、推动新一代生物材料的发展具有原创性贡献。