
化学反应驱动的信号响应超分子材料在生物医学中的应用
报告人:李国泰
所在单位:中国海洋大学
报告人简介:李国泰,山东省优秀青年(海外),现任中国海洋大学化学化工学院副教授,山东省、青岛市科技局入库专家。博士毕业于代尔夫特理工大学(荷兰),硕士毕业于华东理工大学(上海有机所联合培养项目),导师为游书力院士。研究方向为基于有机化学反应网络控制的医用超分子材料,包括水凝胶、纳米材料、响应型前药修饰等。现已发表文章26篇,其中第一作者及通讯作者文章23篇,包括 Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem, Soc, Chem Sci, CCS Chem., Org. Lett.等,申请中国专利8项,授权3项。先后主持国家自然科学基金项目,山东省自然科学基金项目,山东省优秀青年科学基金项目等省部级项目以上三项,参与国家重点研发计划、青岛市园区培育计划等。获授2025年“第十五届青岛市青年科学家奖”,优秀青年编委等。
报告摘要:生物系统依赖非共价相互作用和共价反应来实现复杂的功能,这对于生命的生物化学复杂性至关重要。为了模拟生命系统,我们设计了由有机化学反应驱动的弱非共价键形成的可控超分子材料,开发了可由生物信号(例如氨基酸、辅酶或体液、活性氧)触发的超分子聚集和凝胶化方法,该方法基于包括迈克尔加成反应和苯硼酸氧化反应在内的化学反应。由于这些化学反应驱动的非共价键结合具有高度选择性,材料的凝胶化速率、粘附强度、可注射性等性质均受到显著影响,例如通过改变触发因素的条件,凝胶时间可以在600倍的范围内进行精确控制,从10分钟到1秒,从而实现从瞬时到中等程度的交联动力学,实现多种生物医学领域的应用。从基础结构的变化到宏观材料性能的提升,该策略构建了一个多功能普适性的平台,以满足广泛的治疗需求。