课题组成员参加第九次世界生物材料大会

2012年6月1日至6月5日，第九次世界生物材料大会（9th World Biomaterials Congress）在成都举行。由国际生物材料科学与工程学会联合会（IUSBSE）发起和组织的四年一次的世界生物材料大会是全球生物材料界层次最高、规模最大的综合性盛会。出席大会的包括全球从事生物材料研究开发、生产、检验评价、临床研究和应用以及管理的科学家、医学家、企业家、政府官员、出版商和其他相关人员，是一个多学科交叉的学术盛会，一个促进国际学术、商务及管理合作的平台。本次大会以新型生物材料及其与再生医学交叉的前沿为主题，内容包括生物材料科学与工程、生物工程、生物技术、组织工程、药物控释等；临床应用涉及广泛的领域，包括矫形与创伤外科、普通外科、心脑血管及心脏外科、牙科等。 本课题组高长有教授、马列教授、仝维鋆副教授、毛峥伟副教授及任探琛、周想燕、李菲菲、李博、王秉、朱旸、邢东明、叶辰、张兵、邓君等同学参加了此次大会。 高长有教授担任了本次大会的国际科学项目委员会成员及地方组织委员会成员，并组织了“结合蛋白与基因的功能细胞支架（Functional cell scaffolds combined with protein and gene）”专题；主持了“层层构建的生物材料-1、2、3维纳米组装（Layer-by-layer built biomaterials: 1-, 2- and 3D nanoassembly）”等专场报告；受邀作了关于“用于全层皮肤缺损体内治疗的基因活性支架（Gene activated scaffolds for in vivo therapy of full thickness skin loss with enhanced angiogenesis）”的主题报告，获得了国内外同行的高度评价和广泛反响。 此外，在本次大会上，马列教授作了题为“用于全层软骨缺损重建的转化生长因子-β1活化的PLGA/纤维蛋白胶/骨髓间充质干细胞复合支架（TGF-beta1 activated PLGA/Fibrin Gel/MSCs hybrids for the restoration of full thickness cartilage defects）”的口头报告；仝维鋆副教授作了“基于多层胶囊的自沉积与热致收缩的药物高效装载与可控释放（High efficient loading and controlled release of drugs by combination of spontaneous deposition and heat-induced shrinkage of multilayer capsules）”的口头报告；毛峥伟副教授作了“金属氧化物的胞吞及其对细胞功能的影响（Cellular internalization of metal oxide nanoparticles and their influences on cell functions）”的口头报告。与会同学们分别就胶体粒子、梯度表面与功能支架等材料的制备、细胞胞吞、迁移和分化等行为以及组织修复等方面的研究作了口头报告或海报展示。 通过本次大会，本课题组进一步加深了与国内外同行交流与合作，扩大了在生物材料、组织工程与再生医学领域的影响。  

我课题组举办毕业组友交流会

5月31日晚，借生物医用大分子研究所召开国际生物材料研讨会的机会，课题组邀请部分已经毕业的组友重返母校，在高分子附楼二楼举办了一次交流会。本次交流的主旨是让已经毕业、正从事着各行各业的师兄师姐们为大家分享各自的工作学习经历和感悟，力求能为给课题组现有的师弟师妹们带来收获和鼓励。 交流会在高长有老师的主持下开始，并以轻松活泼的形式进行着。到场组友有俄亥俄州立大学助理教授管建均、宁波大学人体解剖与组织胚胎学系主任竺亚斌教授、浙江工业大学冯杰副教授、匹兹堡大学研究助理教授洪奕、约翰霍普金斯大学毕业现在杭州创立高科技企业的刘兴宇博士、金陵科技学院胡小红博士、上海师范大学王丰博士、巨石集团研发工程师周杰和朱一博士、目前在西班牙国家生物材料中心攻读博士学位的邱媛等。他们和在我组继续工作的马列、仝维鋆和毛峥伟老师分别向大家介绍了自己曾经的学习生活，重温了各种在实验室发生的趣事，聊到兴头上，其他当事人也纷纷加入了谈论，把交流会变成了轻松地闲聊和叙旧。同学们在了解到当时科研条件艰苦的同时，也为师兄师姐们潜心研究、苦中作乐的精神所感动，并就各自心中的疑问向师兄师姐们提出，得到了自己想要的答案。 这是我组第一次举办类似的交流活动，希望各位同学通过此次交流，在生活和科研工作方面都能有所启发，同时也祝愿我课题组能在接下来的日子里取得更加丰硕的成果，培养出更多的人才。                                                                  

热烈祝贺吴金丹同学通过博士学位论文答辩

  2012年6月8日，我组吴金丹同学进行了博士学位论文答辩。答辩委员包括来自高分子系的沈家骢院士，化学系的胡吉明教授，生命科学学院的严庆丰教授，以及高分子系的徐志康教授、高长有教授。 吴金丹同学就其在博士期间的研究工作与在场的答辩委员、各位老师和同学进行了详细介绍。吴金丹同学博士期间的主要成果包括：(1) 利用硅烷反应时间调控硅片/玻片表面活性基团的密度，制备不同分子量和接枝质量的PEG分子刷，发现血管平滑肌细胞(VSMCs)的粘附和迁移主要受PEG的接枝质量而非分子量的调控；(2) 结合连续注射法制备了PEG接枝密度梯度表面，发现该梯度表面在一定程度上可以诱导VSMCs沿着梯度方向取向和定向移动，而PEG化学图案与梯度的结合，可以使72% 的细胞向低密度PEG区域迁移；(3) 通过肝素与碱性成纤维细胞生长因子的特异性作用，获得了高活性的bFGF梯度，并对不同细胞的迁移显示出不同的调控能力，有高达60% 的VSMCs 向高密度bFGF的区域迁移。        经过答辩委员会各位老师的讨论，一致同意吴金丹同学通过博士学位论文答辩。祝贺吴金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事事顺利，天天开心！    

高长有教授等组织世界生物材料大会专题报告会

负载生物活性因子，如生长因子等蛋白或DNA/RNA等基因的支架在组织修复与再生过程中能够原位调控组织细胞的增殖、迁移和分化，具有更好的治疗效果，是生物活性支架的一个重要研究前沿。由于本课题组在这一领域，尤其是负载基因活性支架方面的出色工作和广泛影响，高长有教授、马列教授和毛峥伟副教授在第九届世界生物材料大会（The 9th World Biomaterials Congress）上共同组织了“Functional cell scaffolds combined with protein and gene”的专题报告会（Symposium）。该报告会由中国科学院院士浙江大学沈家骢教授任主席，爱尔兰生物材料学会主席A. Pandit教授、新加坡国立大学S. Venkatraman教授担任副主席。邀请世界生物材料学会会士、日本著名生物材料学家、东京大学Yasuhiko Tabata教授做了题为“Biomaterial design of cell scaffold for regenerative therapy and stem cell biology”的主题演讲（keynote lecture）。在两个小时的专题报告会中，来自美国、加拿大、日本、新加坡、中国香港和中国大陆的7名报告者做了精彩的报告，其中马列教授做了题为“TGF-beta1 Activated PLGA/Fibrin Gel/MSCs Hybrids for the Restoration of Full Thickness Cartilage Defects”的口头报告。专题报告会受到各国参会者的广泛关注，吸引了100余名代表参加。 图为专题报告会结束后，该专题组织者、主席和邀请报告人合影 从左至右：高长有教授、Venkatraman教授、Tabata教授、Pandit教授、马列教授

我组应邀在Chemical Society Reviews上发表综述论文

  微胶囊技术已经被广泛应用于制药、化妆品、食品、纺织以及农业等领域．近年来，利用层层（layer-by-layer，LBL）自组装技术制备中空微胶囊已引起人们的广泛关注。这种技术采用可被去除的胶体颗粒作为模板，通过LBL技术将聚电解质沉积到胶体微粒上，然后将作为模板的胶体微粒去除，制备出了一类新结构的聚合物中空微胶囊。制备得到的微胶囊显示出精确可控的结构与多变的性能，在基础研究与实际应用方面都有重要的价值。 我们课题组在这个领域内开展了多年的探索，以微胶囊在生物医学领域的应用为潜在目标，重点解决LBL模板组装微胶囊在制备、结构、性能、功能与应用中的基础科学和技术问题，在超分子层状组装微胶囊的基础研究和应用基础研究方面开展了系统性工作，取得了一些重要的成果。例如优化制备条件获得了完好率达90％以上的微胶囊；研究了多层膜结构及微胶囊的力学性能，及其对温度和离子强度的响应性能；通过改变微胶囊的组成、交联等方式，对微胶囊的稳定性、形态结构和机械力学性能等进行了调控。在最近几年的工作中，发展了基于新驱动力或新方法的微胶囊制备技术，这些技术赋予了微胶囊高稳定性、智能响应性能和结构易调控性能，某些方法更适于批量制备微胶囊，具有更强的实用价值；实现了药物在微胶囊内的自发沉积和可控释放以及微胶囊的靶向传递；研究了微胶囊在模拟毛细血管的微流道中的变形恢复行为等。 最近，我课题组应邀在英国皇家化学会的Chemical Society Reviews上发表了题为“层层自组装微胶囊及其生物医学应用”的综述。此文总结了近年来基于LBL技术自组装微胶囊的新的制备技术和性能调控方法以及这种微胶囊在药物载体、微反应器和微传感器等领域的应用。       《Chemical Society Reviews》是由英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）出版的重要学术期刊，是目前化学学科最具权威性的综述性学术期刊之一，2011年影响因子为26.58。 论文链接： Weijun Tong, Xiaoxue Song, Changyou Gao*.Layer-by-Layer Assembly of Microcapsules and Their Biomedical Applications, Chemical Society Reviews, 2012, DOI: 10.1039/c2cs35088b. Download PDF

分解自组装制备四苯基乙烯甲醛纳米粒子

在课题组的前期研究中，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.）。在研究中，除了Py-CHO 并没有尝试其他的悬吊基团，这也为可能的组装聚集结构的出现留下悬念。具有螺旋桨结构的分子的聚集诱导发光（AIE）效应已经在光电及传感应用方面引起了很大关注，而四苯基乙烯（TPE）系列衍生物就是其中的佼佼者。在已报道的研究工作中，TPE 系列衍生物可通过化学键与聚合物纳米粒子连接，也可以作为荧光核掺入纳米粒子中，但至今并没有任何纯粹由AIE分子组成的纳米结构。 本课题组和唐本忠院士课题组合作，结合分解组装与AIE 现象的优点，选取新的悬吊基团TPE-CHO ，通过希夫碱反应取代聚（烯丙基胺盐酸盐）（PAH），进而在酸性条件下研究新的纳米结构的形成。最终我们获得了能够发射蓝光的球形纳米粒子，其尺度均匀，大小约300 nm, 表面相对光滑，组分只有TPE-CHO。这些TPE-CHO 纳米粒子在生物化学及纳米科学领域有广泛的应用前景，可用于活细胞成像。相关论文发表在高分子领域的核心期刊Macromolecular Rapid Communications上，硕士生王田香同学为第一作者。   Tianxiang Wang , Yunbo Cai , Zhipeng Wang , Erjia Guan , Dahai Yu , Anjun Qin*, Jingzhi Sun , Ben Zhong Tang, Changyou Gao*.Decomposition-Assembly of Tetraphenylethylene Nanoparticles With Uniform Size and Aggregation-Induced Emission property, 2012, DOI: 10.1002/marc.201200324. Download PDF

伊利诺伊大学香槟分校王浡博士学术报告

德国莱比锡大学Irina Estrela-Lopis博士学术报告

刘维均博士顺利通过博士后出站考核

2012年7月26日下午，刘维均博士的博士后出站考核报告在高分子楼附楼二楼会议室成功举行。考核委员会由生医所的孙景志教授担任主席，高长有教授、胡巧玲教授、马列教授和毛峥伟副教授担任委员。 刘维均博士在浙江省台州学院医药化工学院工作，2010年1月份进入我系进行博士后研究工作，在站期间的研究方向为不同软硬的水凝胶微粒与细胞的相互作用。涉及水凝胶微粒的合成与表征，该凝胶微粒在细胞内的分布与转运，以及不同模量的凝胶微粒对细胞生理功能的影响。在为时一个多小时的汇报过程中，刘维均博士简要陈述了博士后期间的完成的工作，专家教授高度评价了论文工作的意义并真对她工作中的问题提出了中肯建议。随后考评委员会主席孙景志教授郑重宣布刘博士顺利通过考评出站。

课题组学期总结暨乒乓球对抗赛顺利举行

2012年7月27日上午八点半，课题组学期总结会在高分子楼230举行。课题组的每位成员包括每一位同学和老师，介绍了本学期自身工作的进展与成果。高老师在听同学报告的同时，为大家的工作提了很多中肯的的建议，并提出期望，希望大家下个学期再接再厉，让课题组的工作在下个学期更上一个新的台阶！ 下午，课题组内举办了一场别开生面的乒乓球赛。总计分为循环赛和团体赛两个部分。经过激烈的角逐，高老师、马老师、仝老师率领的A队战胜了邢东明与王秉同学率领的B队。以下是活动照片。 专注的马老师   冠军队合影   亚军队合影   在一篇欢声笑语中，本次活动顺利结束。多亏了高老师的大力支持，在学期末能够让大家一起度过快乐的时光。值得一提的是，本次乒乓球赛基本所有老师和同学都参与了进来，充分体现了课题组的凝聚力和各位成员良好的精神风貌！希望课题组下个学期的工作更上一层楼！  

细胞胞吞不同硬度水凝胶微粒研究

  随着纳米技术和生物医学研究领域的交叉渗透，越来越多的胶体微粒被应用于生物学和医学研究中。了解胶体微粒与细胞的相互作用，包括细胞对微粒的内吞行为和机制、微粒在细胞内的分布和转运过程以及微粒对细胞的活性和生理功能造成的影响等，对于更好的实现胶体微粒的功能及胶体材料在生物医学领域的安全应用具有重要的指导意义。目前已有研究报道了多种微粒性质如尺寸、表面电荷等对细胞胞吞的影响，但是微粒的模量对细胞胞吞和细胞功能的影响鲜有报道。 本课题组制备了一系列不同硬度的水凝胶亚微米微粒，并且研究了肝癌细胞系HepG2对微粒的内吞过程和功能变化。结果显示细胞能够较快地吞噬软的微粒，但是硬的微粒对细胞功能的影响更大。论文发表于物理化学权威杂志Soft matter上。       Uptake of hydrogel particles with different stiffness and its influence on HepG2 cell functions. Weijun Liu, Xiangyan Zhou, Zhengwei Mao, Dahai Yu, Bing Wang, Changyou Gao Soft Matter, 2012, DOI: 10.1039/C2SM26001H, First published on the web 02 Aug 2012

具有自沉积效应的微胶囊受热收缩实现小分子光敏剂的高效包埋和保护

光动力治疗是采用激光与光敏剂结合对肿瘤组织进行特异性杀伤的一种新型治疗手段。激光照射光敏剂后，周围产生单线态氧等活性氧物质，活性氧通过氧化作用杀伤靶细胞。但起主要杀伤作用的单线态氧存活时间短，实现光敏剂的定位作用是光动力治疗研究的重点内容之一，通过载体对其传递是实现该功能的一种方法。层层自组装微胶囊以其结构和功能的可调控性在各种药物分子的包埋与传递方面有着广泛的应用。 本课题组在前面的工作中发现利用层层静电自组装技术在掺杂阴离子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠（PSS）的碳酸钙粒子（CaCO3(PSS)）上组装聚二烯丙基二甲基铵盐酸盐（PDADMAC）/PSS多层膜，去核后得中空微胶囊。这种微胶囊在受热条件下可剧烈收缩，同时囊内PSS可诱导带正电的水溶性小分子沉积到微胶囊内部。（Soft Matter, 2011, 7:8258-8265.）最近我们利用微胶囊的这种特性将容易被酶还原的小分子光敏剂亚甲基蓝（MB）高效沉积到收缩的微胶囊内。在生物体内，MB易被还原成无光动力活性的无色亚甲基蓝。而包埋在微胶囊内的MB不易释放，同时由于收缩后变厚的囊壁可有效阻止酶的还原，包埋的MB具有较强的抗酶还原能力。细胞实验表明，激光照射下装载了MB的微胶囊对HeLa细胞具有一定的光动力杀伤效果。相关论文在线发表在生物材料核心期刊Macromolecular Bioscience上，硕士生韩元元同学为第一作者。 Yuanyuan Han, Jing Bu, Yuying Zhang, Weijun Tong*, Changyou Gao*.Encapsulation of Photosensitizer into Multilayer Microcapsules by Combination of Spontaneous Deposition and Heat-induced Shrinkage for Photodynamic Therapy, Macromolecular Bioscience, 2012, doi: 10.1002/mabi.201200191. Download PDF    

PAH共价交联微胶囊的胞吞及其对细胞功能的影响

      聚电解质微胶囊具有独特的中空结构，可用于反应活性、敏感性或挥发性液体与固体的包埋和可控释放，因而在药物传递及疾病诊断等生物医药领域具有广泛的应用。然而，微胶囊与细胞的相互作用，包括细胞对微胶囊的胞吞过程以及胞吞微胶囊对细胞结构和功能的影响却鲜有相关报道。       本课题组在前面的工作中，利用戊二醛共价交联得到了聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）单组份聚电解质微胶囊。（Macromolecular Rapid Communications 2006, 27, (24), 2078）在此基础上，我们研究了人血管平滑肌细胞（HSMC）对微胶囊的胞吞的过程和机理，阐明了微胶囊在细胞内的分布、转运及归宿。胞吞微胶囊后，细胞的存活率只受到轻微影响，但是细胞的骨架结构、粘附和迁移能力受到严重破坏或降低，我们从细胞基因及表型的改变等方面对此作了探讨。相关论文在线发表在生物材料核心期刊Macromolecular Bioscience (IF 3.8)上。 Bing Wang#, Yuying Zhang#, Zhengwei Mao, Changyou Gao*. Cellular Uptake of Covalent Poly(allylamine hydrochloride) Microcapsules and Its Influences on Cell Functions, Macromolecular Bioscience, 2012, doi: 10.1002/mabi. 201200182.

记课题组西湖边赏景喝茶打牌一日休闲活动

      秋风恋恋抚垂柳，西湖美景沐人醉。2012年10月6日，值此国庆放假期间，课题组在西湖边的闻莺阁茶楼开展了品茗赏景打牌的一日休闲活动，参与此次活动的有课题组的老师、研究生同学以及留学生，一行共二十余人。       柳浪闻莺是西湖十景之一，大家坐在古色古香的茶楼里，赏景喝茶用餐打牌，活动就此展开。自助餐品种繁多，且会不定时更换种类，大家吃得不亦乐乎。饭毕大家边品茗边打牌，气氛逐渐热情高涨起来，不时能听到大家爆发出来的热烈的欢呼声。留学生也参与其中，与大家相处地非常融洽。       最后，在愉快的氛围中，这美好而充实欢快的一天结束了。这次活动不仅放松了大家的心情，增进了友谊，更是提高了组内的凝聚力。       我们相信，课题组在全体师生的共同努力下，活动会越办越好，工作越来越顺利！