生物材料科学与工程

 

建设目标

    建设材料科学与生命科学、生命科学与信息科学结合的研究平台。利用5~10年的时间,把本学科建成国内具有显著特色、在国际上有较大影响的重点学科点。争取生物降解材料在机体中的结构变化、材料参与生命活动的过程,以及纳米粒子抑制癌细胞的机理等重大基础理论问题上有所突破,力争在《Nature》或《Science》发表论文。使本学科点成为解决我国生物材料与工程领域中重大关键性问题,实现高技术成果转化的基地。建设以国内外知名科学家为带头人,结构合理、勇于创新的学术队伍,培养2~3 名在国内外有影响的中青年学术带头人和跨世纪人才。

建设内容

(1)生物降解材料在体内的结构变化
    主要研究内容包括:在分子生物学和微结构空间上研究材料在生物机体内的结构变化及参与生命过程的关系;生物机体组织的进化过程和材料仿生设计;组织工程材料的设计与制备技术;自组装生物材料的设计与制备技术;人体生物信号的产生与检测。预期获得多项生物材料产品注册及相关专利。

(2)纳米粒子抑制癌细胞的机理
    主要研究内容包括:纳米粒子的结构、表面特性及粒子对细胞的吸附、在生理环境中的流变特性等的表征;纳米粒子的生物学效应;纳米粒子及其抗体复合物参与细胞的分离、细胞内标记及肿瘤的诊断、治疗技术;研究纳米粒子与细胞增殖、细胞死亡的关系,肿瘤细胞的基因序列、基因表达与调控等基础理论。预期将该研究成果用于临床并获得专利。

建设效益

    围绕项目建设目标和建设内容,重点加强研究基地建设,加大了人才培养和队伍建设力度,加强与国内外相关科研院所的合作与交流,使本学科点成为国内一流、国外有影响的生物材料与工程研究中心,初步建成高技术成果转化基地,完成了主要建设目标和建设任务。

    在基地建设方面,以建设材料科学与生命科学相结合的研究平台为目标,建设了具有生物材料与细胞分子生物学相结合为特色的、居于国内一流水平的实验研究室;获得了湖北省技术发明一等奖等4项奖励,鉴定成果3项,申请国家专利25项,已授权国家发明专利12项、实用新型专利1项;争取到国家“973”等项目28项,总经费833万元,到校经费593万元;加大人才培养和队伍建设力度,培养了博士研究生18名,硕士研究生58名,教师队伍具有副高级以上职称 91%,中青年教师具有硕士学位33%、博士学位67%,国内进修外语4人、作为访问学者已出国4人,从国外引进博士后1人、培养博士后2人;加强与国内外相关科研院所的合作与交流,与美国、英国、日本、荷兰、韩国、澳大利亚、香港等7所院校建立了合作关系;成功主办了“第三届国际磷灰石及相关生物材料大会”、参加举办“中澳三校先进工程研讨会”。邀请国外专家讲学9人次,参加国内外学术会议45人次。

    围绕重点建设目标,完成了从基础研究、应用研究、临床研究、产品注册、产品中试,直至进入市场销售。取得了医疗器械注册证4项,已建成25000件/ 年的生物陶瓷人工骨、骨内固定件生产线,主要产品性能指标居国内领先,并达到国际先进水平,具有市场竞争优势。该成果对推动我国材料科学、生物医用先进材料技术的发展和提高人们健康水平、造福于社会具有重要意义,社会经济效益显著。

    在研究生物降解材料在机体中的结构变化、材料参与生命活动的过程,以及纳米粒子抑制癌细胞的机理等重大基础理论问题上有所突破,在国内外重要学术会议及期刊发表学术论文293篇,其中被SCI、EI等收录98篇,《Nature》文章投稿后正在修改,合作编写学术专著2部。