2011年9月起,课题组的韩璐璐、王秉和任探琛三位博士研究生被派往西班牙生物材料中心进行为期三个月和八个月的合作研究。他们将利用西班牙生物材料中心先进的仪器设备开展聚电解质多层膜、表面聚合物刷以及微粒与细胞相互作用的相关研究。2011年10月到11月,毛峥伟老师也对西班牙生物材料中心进行了为期一个月的访问。这一交流活动是在欧盟玛丽.居里人才交流项目的资助下进行的。在三年的资助期内,课题组预计将派出6-8名博士研究生对西班牙生物材料中心、德国莱比锡大学等欧盟合作方进行访问并开展合作研究。通过这种交流,将给课题组的同学们提供一个很好的机会到世界一流的科研单位进行学习工作,并且体验欧罗巴丰富多彩的文化氛围。
2011年11月,高长有教授赴西班牙维哥(Vigo),首先参加了欧盟第七轮框架协议HINAMOX(Health Impact of Engineered Metal and Metal Oxide Nanoparticles: Response, Bioimaging and Distribution at Cellular and Body Level)的年度总结会并做了精彩报告。本课题组出色完成了所承担的任务,受到欧盟官员和项目首席科学家的高度评价。会后,高长有教授还赶到西班牙生物材料中心(San Sebastian),与正在该研究中心访问的三位博士研究生讨论工作。
2011年10月底,西班牙生物材料中心的Gabriela Romero Uribe和Elena Rojas Dárceles两位博士研究生来到高长有教授课题组进行为期4个月和2个月的合作研究,将开展纳米微粒与细胞相互作用方面的工作。这一交流活动是在欧盟玛丽.居里人才交流项目的资助下进行的。通过这种方式,一方面建立双方课题组的实质性合作,另一方面也给双方同学一个交流的机会。至今西班牙生物材料中心已有三位博士研究生和一位博士后对高长有教授课题组进行了访问。
12月8日,我组李丹同学进行了博士学位论文答辩。答辩委员包括来自材料系的翁文剑教授、王小祥教授,生命科学学院的王金福教授,以及高分子系的胡巧玲教授和高长有教授。 李丹同学就其研究工作——PLGA/羟基磷灰石复合支架的制备及其用于骨修复的研究,向在场的各位评委、老师及同学们作了详细介绍。他采用皮克林(Picking)乳液法制备了大孔表面涂敷纳米羟基磷灰石的PLGA/HA复合支架,在地塞米松、BMP-2蛋白等活性物质的诱导下,负载干细胞并移植到大鼠颅骨缺损,证明其具有良好的骨修复能力。这样的复合支架结合BMP-2基因复合粒子及骨髓间充质干细胞同样能够促进骨缺损的修复。 在完成自己博士在读期间研究工作的介绍后,李丹同学与各位评委老师进行了深入的讨论,同时也就提出的问题作了认真解答,虚心接受了各种中肯的建议和意见。最后祝贺李丹同学完成其博士研究工作,顺利通过博士学位论文答辩,望其在今后的工作和生活中一帆风顺!
本课题组首次报道了一种利用逐步核介导法制备得到的具有微米级囊壁和层状结构的单组分壳聚糖微胶囊,制备过程简便且得到的微胶囊不经任何交联处理即可稳定存在。微米级的囊壁有望用于药物传递领域。论文在高分子领域核心期刊Macromolecular Rapid Communication上发表。 该微胶囊形成的机理是碳酸钙微粒在弱酸性(pH5.2)的壳聚糖溶液中,部分溶解,使溶液pH上升至8左右,壳聚糖分子由于氨基去质子化而沉析出来,从而吸附在碳酸钙微粒表面,形成囊壁,去核后即得到如图a1的微胶囊;多次沉析,则形成囊壁更厚的微胶囊如图a2-a6,并且呈现同心圆洋葱状结构,囊壁厚度的增加随沉析次数线性增长。图中的bar为5μm。 参考文献: Fabrication of Chitosan Single-Component Microcapsules With a Micrometer-Thick and Layered Wall Structure by Stepwise Core-Mediated Precipitation. Yuanyuan Han,Weijun Tong,* Yuying Zhang, Changyou Gao*. Macromolecular Rapid Communication, DOI =10.1002/marc.201100685.
在2012年来临之际,本课题组组织了“迎新年,庆元旦”系列活动。 12月31号下午,在银乐迪KTV,大家聚到一起唱歌,玩桌游,打扑克。不仅放松了身心,而且还增强了课题组成员们的互动,提高了课题组的凝聚力。 在传统的中国新年当中,包饺子、吃饺子是必不可少的。为了迎接2012年的到来,31号晚上,我们聚到一起包饺子。大家一起包饺子,吃饺子,气氛相当热烈,年味十足。同时,刘云云、韩元元、李菲菲等几位身怀“绝技”的同学在厨房大展身手,为大家做了一盘盘丰盛的菜肴。大家吃得开心,玩得也很开心。最后,本次活动在愉快的气氛中结束了。 祝愿大家在2012年里科研顺利,生活愉快,万事如意! 大家一起包饺子 在厨房做菜的筒子们 吃ing。。。
细胞迁移是生物体内与组织再生,伤口修复,肿瘤转移等生命过程相关的一个重要的生理活动。通过材料性质调控细胞的迁移行为,是了解和设计组织再生材料的前提。本课题组系统研究了血管平滑肌细胞在不同接枝密度的聚乙二醇(PEG)表面上的粘附和迁移,实现了利用表面PEG接枝量调控细胞迁移行为的目的。 论文在生物材料领域权威期刊Biomaterials (SCI Impact factor: 7.882)上发表。 Jindan Wu, Zhengwei Mao*, Changyou Gao*, Controlling the migration behaviors of vascular smooth muscle cells by methoxy poly(ethylene glycol) brushes of different molecular weight and density. Biomaterials 2012; 33(3):810-20. Download PDF 该研究首次发现表面PEG分子的密度可以调控细胞的迁移速率,这一功能是通过调节细胞在表面上的粘附力实现的。细胞在粘附力很高和很低的表面迁移能力弱,而在粘附力适中的表面迁移能力最强。这一结果对于进一步设计诱导再生材料有很高的理论意义。
2012年1月14日下午2点,我课题组在高分子楼228房间召开了该学期的总结大会,组内全体老师及同学依次在会上就自己半年以来的工作情况做了总结报告。 相比往年的学期总结,本次总结内容加入了每位老师及同学介绍自己对于课题组所承担责任及具体工作,旨在加强大家的集体凝聚力,提升集体战斗力。同时,为了建设成为一个更加出色团队,同学们也提出了自己对课题组的建议和意见,师生之间进行了深入的交流。 在总结会的最后,进行了本学期“超勤奖”的颁发仪式,以表彰8位获奖的研究生同学在一个学期中的辛勤工作。老师们亲自颁发了奖品,并与获奖者合影留念。同时,课题组为考核合格的博士生每人每学期发放奖励1500元。课题组内每位博士生均通过了本学期的考核。会后,在轻松活跃的氛围中,课题组进行了聚餐活动,这也是为即将回家过年的同学送行。 最后,祝愿课题组每一位成员新年快乐,预祝我课题组在接下来的一年中再创佳绩!
具有刺激响应性能的微胶囊已屡见不鲜,但在外界刺激下能够发生形态结构演化的微胶囊则十分鲜见。本课题组在制备具有可逆氧化还原响应性的智能微胶囊过程中发现了微胶囊可逐步演化为一维纳米结构的现象,并对其演化机理以及所形成的特殊结构的应用进行了系统研究,取得了系列进展。 在前期研究工作中,通过在掺杂聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)的CaCO3微胶囊体系中引入二茂铁分子实现了在氧化还原刺激下微胶囊的可逆响应(Langmuir, 2011, 27(4): 1286-1291.)。接着利用CaCO3(PAH)微粒与1-芘甲醛(Py-CHO),制备了PAH-Py微胶囊,在酸性环境下,首次观察到这种微胶囊会逐渐演化成一维纳米管或纳米棒,且其演化过程和产物结构可以通过外部条件方便地进行调控(ACS Nano, 2011, 5(5): 3930-3936.)。在此基础上,通过一定的化学交联或表面修饰可以控制一维纳米结构在微胶囊上的生长状态,从而得到多种特殊的复合结构(Journal of Materials Chemistry, 2012, 22: 2855-2858.),并可进一步对所得到的一维纳米棒进行功能化修饰得到有机无机杂化结构的一维纳米材料(Chemistry of Materials, 2011, 23 (21): 4741-4747.)。利用该现象和原理,可以发展一类制备多层次微纳结构胶囊的新方法,促进该类胶囊在细胞仿生、微载体和微传感器、光热响应或催化领域等领域的应用。 图1 (a-e) 在1M HCl 溶液中,PAH-Py微胶囊逐渐转化为一维纳米管的TEM 图片(右上角代表处理时间)。微胶囊在(f) 1M HCl 溶液中处理30h 的光学照片(内嵌图为放大图片)1M HCl 溶液中处理(g) 30h和(h)70h后的SEM照片; (i) 0.01M HCl 中处理1h后的SEM照片,分别显示纳米管和纳米棒在表面的生长及多层次复合结构的胶体材料的生成。
小分子抗癌药物因缺乏对肿瘤细胞的选择性有毒性大、副作用多等缺点,因此发展一种可以实现靶向输送和智能响应的药物载体十分必要。本课题组成功地用(PAH/PSS)2多层膜以及PAH-g-PEG-COOH41.7修饰了BSA纳米粒子,并在粒子表面偶联适配子AS1411,得到了同时具有靶向功能和pH响应包埋释放抗癌药物的纳米载体。细胞培养实验证明这种粒子对肝癌细胞靶向性明显,载药后对肝癌细胞毒性增强。该研究首次将适配子偶联与层层组装技术结合制备了功能纳米粒子,如进一步优化白蛋白粒子的结构设计,发展装载不同药物,复合不同功能的载体以满足不同治疗需求。 论文在材料化学类核心期刊Journal of Materials Chemistry发表。 Lili Xie, Weijun Tong,* Dahai Yu, Jianquan Xu, Jun Li, and Changyou Gao*, Bovine serum albumin nanoparticles modified with multilayers and aptamers for pH-responsive and targeted anti-cancer drug delivery. J. Mater. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm16831f.
利用层层自组装技术组装的聚电解质多层膜,其纳米结构和物理化学性能易于调控,可广泛应用于修饰各种形状材料的表面。我们选用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/聚二烯丙基二甲基铵盐酸盐(PDADMAC)聚电解质多层膜体系,通过在1-5M NaCl溶液中的后处理调控多层膜的结构和物理化学性质。研究发现随着盐浓度的增加,(PSS/PDADMAC)7多层膜的厚度和质量逐渐减少。1M 和2M NaCl处理的聚电解质多层膜,维持了多层膜初始的结构和性能,即PDADMAC为最外层,表面带正电,多层膜在水中有较大的溶胀程度。3M NaCl处理的多层膜由于更多的PDADMAC在表面发生损失,表面暴露出带负电的PSS,且溶胀程度最低。4M和5M NaCl处理的多层膜,PSS在表面富集,且溶胀程度更高,尤其是5M NaCl处理过的多层膜,有最高的含水量。多层膜这种物理化学性质的变化如示意图中所示。 这种方法仅需将制备好的多层膜放入一定浓度的盐溶液中即可,环境友好、快速、简单。可根据需要的物理化学性质控制多层膜表面的蛋白吸附、调控细胞的黏附与迁移、药物的包埋与释放及用于生物材料的表面修饰等方面。 论文发表于物理化学权威期刊Langmuir上。 Lulu Han, Zhengwei Mao, He Wuliyasu, Jindan Wu, Xiao Gong, Yuguang Yang, and Changyou Gao*, Modulating the Structure and Properties of Poly(sodium 4-styrenesulfonate)/Poly(diallyldimethylammonium chloride) Multilayers with Concentrated Salt Solutions. Langmuir, 2012, 28: 193-199. Download PDF
各位同学: 大家好! 又到了一年一度的本科生同学申请SRTP项目的时间了,目前已经有8名同学申请来我们课题组做SRTP。我们课题组一直以来受到了同学们的很大关注,同学们到我们课题组进行SRTP训练的热情也很高涨。有些同学对我们课题组关于SRTP训练的情况还不是很了解,现做一简要介绍。 本课题组以高长有教授为课题组长,另外有马列教授和仝维鋆、毛峥伟副教授,主要研究方向为织修复与再生医用高分子材料、细胞迁移与分化诱导材料、胶体微粒与细胞的相互作用和自组装微胶囊。老师和研究方向的具体介绍可以看网站相关栏目。预计本届SRTP学生招生人数在12左右。 整个课题组对所有的学生实行统一的管理政策。课题组实行弹性的工作时间制度,同学们可以根据自己的学业计划自由安排实验时间。同时也会根据各位同学工作时间和最后结题答辩的情况给予一定的补助。经过与目前正在做SRTP训练同学的沟通,确定课题组的管理规范及奖励措施如下:结题答辩优秀的同学每人奖励300元,良好奖励100元;整个SRTP项目期间(一年)的工作时间达到300小时以上,额外补助基础津贴(工作时间x0.5元/h)。 我们课题组各位老师和研究生同学将尽全力培养和训练来参加SRTP的同学。我们也坚信“天道酬勤”和“一分耕耘一分收获”,所以希望各位同学能够积极主动地参与SRTP并且真正投入时间和精力,使自己得到良好的训练并得到相应的回报。往届在我们课题组参与SRTP项目的同学也取得了很好的成绩。例如2000级本科生王浡在本科期间就发表了多篇SCI论文;2008级谢阳和刘梦颖同学在材料化学类核心期刊Journal of Materials Chemistry(影响因子5)上发表论文;2008级徐健荃同学也分别在Journal of Materials Chemistry和Chinese Journal of Polymer Science上发表论文。课题组的老师也非常欢迎优秀同学继续在课题组攻读博士或硕士学位;也乐于推荐优秀的同学到国内外知名大学攻读研究生。 最后再次欢迎各位同学加入我们课题组。如需进一步咨询,可以直接联系各位老师,联系方式见“人员信息”。 浙江大学组织修复与再生医用高分子材料课题组 2012年2月20日