温州生物材料
与工程研究所
Wenzhou Institute of Biomaterials
& Engineering, CNITECH, CAS
  • 概述
  •   科技的最终目的是造福人类。生物材料科学正在打开无生命的材料转变为有生命的人体组织的大门,生物医用材料产业正在高速成长为世界经济的一个支柱性产业,必将导致生物经济、健康产业发生革命性的变化,其发展具有重大的社会、经济、科学和国防意义。
      目前,美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了10余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心。中国“十二五”科学和技术发展规划也将生物材料作为重要的技术领域。我所将生物材料与再生医学作为科研的重要领域,在纳米功能材料、植入性生物医用材料和生物治疗方面,进行基础研究和成果转化。
  • 异种动物器官移植
  • 【概述】
      人体对猪的异种器官有很强的免疫排斥反应,GT基因敲除的克隆猪消除了超急性排斥反因(猪到猴的肾脏移植),本课题研究在GT敲除&hCD46转基因猪的基础上,转入一些特定的人的基因以克服急性和慢性排斥反应,使大型异种器官如心、肝、肾和肺达到进入临床试验的要求。利用GT敲除猪生产异种生物材料产品,去除了猪的活细胞,没有生物安全注问题;不需要超洁净(DPF)猪舍,成本显著降低;作为医疗器械申报,审批和临床试验周期短;已有多种野生型猪的产品在临床使用;GT敲除猪产品做为现有产品的改进型,容易得到临床试验批文。
    【主要研究重点】
    1):建设基因改造猪研发及繁育平台,扩繁现有的基因改造猪,进一步培育新型的基因改造猪
    2):异种猪角膜移植研究,开展基因改造猪角膜的非人类灵长类大动物试验
    3):开展利用基因改造猪胰岛在糖尿病猴的动物试验
    4):开展基因改造猪脱细胞真皮基质的灵长类动物试验
  • 纳米氧化锌功能器件
  • 【概述】
    纳米氧化梓作为一种重要的新型无机功能材料,由于其具有的表面与界面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏 观量子隧道效应以及高透明度、高分散性等特点,使其在化学、光学、生物和电学等方面表现出许多独特优异的物理和化学性能,具有普通氧化锌所无法比拟的特殊性能和用途,在橡胶、涂料、塑料、陶瓷、催化剂、化纤、电子、化妆品等行业具有广泛的应用,因而制备技术和工业生产的研究也变得更为重要。目前,世界各国对纳米氧化 锌的研究主要包括制备、微观结构、宏观物性和应用等4个方面,其中制备技术是关键,因制备工艺过程的研究与 控制对其微观结构和宏观性能具有重要的影响。
    【主要研究重点】
    1、捧杂ZnO单晶和纳米材料的制备
    块体单晶氧化梓制备方面,目前国际上使用多种方法制得了ZnO晶体,包括气相输运法、水热法、助溶剂法、熔体生长法等方法,但每种方法都还很少尝试制备掺杂ZnO块体单晶。在ZnO的多维度应用方向,对ZnO的电学调控是重中之重。本研究方向重点探索掺杂(掺Na和掺Al) ZnO单晶和纳米线的批量制备。惨杂ZnO单晶和纳米线 将在高功率LED芯片、生物传感和复合材料等方面获得重要应用。
    2、纳米ZnO应用产品研究
    纳米ZnO已经在橡胶、防晒化妆品、抗菌陶瓷、压电陶瓷、光电子以及日用化工等领域获得应用,本课题组将 在ZnO纳米材料制备的基础上,针对不同产品应用对纳米ZnO材料进行掺杂改性,包括掺杂特性的控制、表面形貌和尺寸的控制等,通过増强纳米ZnO的表面效应、光催化特性、压电特性等来改善和优化纳米ZnO在以上领域的应用。
    3、ZnO纳米线及石墨烯蛋白质传感器
    场效应晶体管(FET)是一种基本的半导体器件结构,其电流受栅极电压的控制,栅极电压的微小变化会引起FET结构电流的明显变化,因此可以有效的放大生物信号。在本项目研究的结构中,ZnO纳米线和石墨烯基FET结构将作为一种生物探测器进行研究。一维ZnO纳米线或者二维石墨烯材料作为FET结构的沟道材料,当蛋白质分子吸附在ZnO纳米线上时,会改变它们的电位,引起ZnO纳米线中载流子浓度变化进而引起电流变化而获得检测信号,其结构示意图如图所示。
  • 功能纳米材料
  • 【概述】
    当前,纳米材料-生物分子界面的研究得到了广泛的关注。一方面是由于纳米材料用于开发高灵敏的体外检测手段有着广泛的需求。另一方面是亟需解决纳米材料用于新型的体内标记物,药物释放及生物兼容性等包含的关键问题。手性生物分子是自然界中非常普通而又非常重要的一类分子,它不仅对生命体的基本功能维持和调控具有非常 重要的意义,而且在无机纳米材料的形成中也扮演着晶型生长和形貌的调控功能。近年来的研究成果也逐渐表明,手性生物分子可以有效调控和改变无机纳米材料的生物界面性质和手性光学性质。然而,目前对手性分子调控的纳米材料-手性生物分子界面,手性光学材料的合成及相关理论基础的研究仍然非常有限。

    【主要研究重点】
    1、运用自组装的方法构建功能纳米材料及相应的基础应用研究(尤其是手性纳米材料)
    2、柔性电子材料在生物医学方向的应用。