报告题目:

多模态仿生材料的创新策略在骨软骨组织工程中的应用研究

报告人:

范增杰

所在单位:

兰州大学

报告人简介:

范增杰，兰州大学口腔医学院科研与学科建设部长，甘肃省牙颌面重建与生物智能制造重点实验室副主任，教授、博士研究生导师，甘肃省领军人才，甘肃省飞天学者特聘讲席教授，中华口腔医学会口腔材料专业委员会委员，生物基及仿生材料专家委员会副主任委员，甘肃省增材制造产业技术创新联盟常务委员，入选2024年全球前2%顶尖科学家榜单（World's Top 2% Scientists 2024）。主要从事生物材料与组织工程相关的研究。主持国家自然科学基金面上项目2项，甘肃省联合科研基金重大项目1项，甘肃省自然科学项目、甘肃省卫生行业项目、兰州市科技项目以及企业委托研发项目多项；作为第一作者及通讯作者在Sci. Adv.，Adv. Mater.，Adv Funct. Mater.，ACS Nano，Adv. Health. Mater.等国际高水平学术期刊上发表论著70余篇（其中ESI高被引论文2篇），总引用量达3700，H-index为32。作为第一完成人，发明专利获授权五件。作为第一完成人荣获甘肃省科技进步奖二等奖和甘肃省医学科学奖一等奖各一项。作为指导教师，指导学生在创新创业竞赛中获得国家级奖项19项，其中特等、一等奖各2项；获得省级奖项18项，其中特等奖1项、一等奖8项。

报告摘要:

骨软骨缺损修复面临组织异质性重建与再生微环境调控的双重挑战。本研究整合多种模态仿生策略，提出系列创新解决方案：（1）开发3D打印梯度纳米羟基磷灰石基水凝胶，通过仿生矿化层递进结构促进大鼠骨软骨界面整合；（2）构建快速定制的仿生软骨支架，其表面功能化修饰实现干细胞特异性捕获与归巢，驱动缺损区原位再生；（3）设计植入式磁电响应水凝胶，模拟和放大内源性电磁效应，调控细胞分化行为；（4）创新3D打印原位生成技术制备双层MOF水凝胶，上层缓释Co2+以促进成软骨分化，下层缓释Zn2+以促进成骨分化，协同加速缺损修复进程。四项技术均通过动物实验验证显著提升再生效率，其核心突破在于：①融合梯度结构设计、干细胞定向募集及物理-化学信号时序调控；②结合3D打印定制化优势与功能材料（MOF/磁电材料）的生物活性；③实现动态仿生修复的范式，为复杂组织再生提供可转化解决方案。