生物材料的产生及发展是为了满足生产生活中的健康需要。在其发展过程中，最重要的一个指导思想是仿生，即仿造生命体、细胞外基质的结构和组成，制备满足不同应用需求的材料，获得性能更接近天然组织的人工文架，从而更好地促进组织修复和再生。然而，在仿生指导思想下得到的材料具有特定的组成、结构和功能，无法适应生命体在时间和空间上存在不断演化这一动态过程的需要。近年来的一些研究表明，单一修复材料系统移植到动物体内后，可以同时实现两种以上的组织(软骨-软骨下骨，含毛囊和皮脂腺皮肤)的一体化修复和再生。当前这一过程难以通过工程化的手段在体外实现，也就是说，该过程只有在宿主的特定组织、器官环境下，通过植入修复体与宿主的相互作用才能够实现，即材料具有自适应性。
自适应性生物材料的特征表现在:材料的性能不是静态和固定的，而是根据生理环境不同阶段的需求随时间和空间进行动态演化，并且具有一定的回馈调节能力，能够实现抗凝血、促组织生长、抗菌等生物功能，以更好地适应创伤修复和组织再生过程，达到理想的修复效果。根据材料的结构和性能，自适应性生物材料可以分为以下类型。①具有选择性功能的材料，如细胞(细菌)选择性、组织选择性等。例如，在阻抗蛋白吸附和细胞黏附的亲水聚合物刷表面固定特异性作用于内皮细胞或上皮细胞的功能多肽或黏附蛋白，选择性诱导相关细胞的黏附和增殖，促进上皮/内皮组织结构和功能的重建，同时减少促疤痕生成的成纤维细胞的黏附与增殖。②响应疾病微环境的刺激响应性材料，如可在组织微环境pH或特定酶作用下释放药物的纳米材料等。③具有回馈机制的高级刺激响应性材料。在刺激响应材料的基础上更进一步，材料能够针对生物体信号的强弱进行响应和反馈，并根据疾病部位的具体情况实现快速的正或负反馈调节。④基于动态可逆化学键的材料，如超分子作用和可逆共价键。在组织修复过程中，常常伴随着细胞的动态募集、黏附、铺展、迁移、增殖等行为。基于超分子作用或可逆共价键的材料在满足材料基本强度要求的同时，能够对细胞的多种行为产生的动态作用力进行反馈，使得材料能更好地促进组织的修复和功能重建。⑤调控生物体内免疫过程的材料。在机体组织受损后，首先到达缺损部位的是迁移能力较强的巨细胞、中性粒细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞。中性粒细胞的过度聚集、巨细胞不可控分化、平滑肌细胞过度增殖或成纤维细胞数量过多常会导致过度炎症反应、凝血、组织过度增生及瘢痕性愈合等。在材料表面固定细胞因子如白介素可诱导巨噬细胞向利于组织修复的M2表型分化;同时固定多肽或血管形成因子等生物活性信号诱导内皮细胞或上皮细胞的迁移。这一作用随着材料表面的巨细胞逐渐被组织细胞取代而消失，具有自适应性。
项目
1. 欧盟H2020计划（参与），BIOmaterial RIsk Management (BIORIMA)，2017.11.1-2021.10.31。
2. 国家自然科学基金（负责人）：活性氧响应性聚氨酯的合成及其在心肌再生中的应用研究，2019.1.1-2022.12.31。
3. 科技部中国与保加利亚科技人员交流项目（负责人）：生物材料表界面的制备及其对蛋白粘附和巨噬细胞极化的影响，2020.10.27-2022.12.31。
4. 浙江省自然科学基金重大项目（负责人）：炎症响应性微粒和微凝胶的制备及其治疗急性肺炎与肺损伤研究，2021.1-2023.12。
5. 山西浙大新材料与化工研究院项目（负责人），调控炎症组织微环境的新结构创面敷料研发，2021.9.10-2024.8.30。
6. 浙江省“领雁”攻关计划（负责人）：用于心梗心衰治疗的新型生物材料及产品研发，2022C01106，2022.1-2024.12。
7. 国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目（负责人）：促进心肌/神经修复再生的自适应微凝胶的构筑及应用研究，2023.1-2026.12。
