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高分子化学

Bone Regeneration;Polyetheretherketone;Bone Repair;Surface Modification;Bone Tissue Engineering;Antibacterial;Cell Adhesion;Hydroxyapatite;Nanocomposite;Biocompatibility

1、重组生长因子
　　重组生长因子是增强组织或器官再生能力的关键技术之一，但普通生长因子稳定性差，时效短，费用高，使其临床应用受到限制。我们通过分子设计和利用基因重组技术，引入与材料特异结合的结构域，开发了人碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）, 人表皮细胞生长因子（EGF），人骨形态发生蛋白（BMP-2），人胰岛素样生长因子（IGF-1）和神经生长因子（NGF）等系列产品，可单独或与材料结合，应用于骨、皮肤和神经等再生修复，目前正在中试和工业化生产。
　　2、细胞微载体
　　微载体是百微米级小球，主要应用于细胞大规模培养，采用3D动态培养方式可极大提高蛋白药物、生物制品或者干细胞的生产效率，是未来制药业、生物制品行业以及干细胞行业的关键技术，属于“卡脖子”技术之一，目前主要依赖进口，价格昂贵，限制了国内企业工业化应用。课题组经过多年攻关，开发了具有自主知识产权的连续制备工艺和小试设备，已经获得10多种大小均一、尺寸可控的微载体产品，并申请了系列专利，正在中试和规模化生产。
　　3、可注射微创材料及植介入医疗器械制备的专利技术
　　传统外科固定与修复大多采用预制尺寸和形状的材料，通常需要外科手术，存在生产工艺复杂，创伤大，与缺损组织的拟合困难，医疗费用高等缺陷。鉴于微创、无创技术的需要，我们采用可吸收高分子材料开发了一种可注射、体内原位固化、并且可原位成孔的材料制备专利技术，并赋与材料的可示踪性、电/磁响应性、生物活性等特性，可担载各种治疗药物并实现缓释、控释，是一种理想的植介入微创材料，临床应用广泛，正在开发相关医疗器械。

1. Peng Wang, Lili Hao, Zongliang Wang, Yu Wang, Min Guo, Peibiao Zhang*.Gadolinium-doped BTO Functionalized Nanocomposites with Enhanced Dual-imaging of MRI and X-Ray to Simulate the Electrical Properties of Bone”.ACS Applied Materials & Interfaces,2020, accepted, acsami.0c15837.
2. Teng Wan, Zixue Jiao, Min Guo, Zongliang Wang, Yizao Wan, Kaili Lin,Qinyi Liu,Peibiao Zhang*.Gaseous sulfur trioxide induced controllable sulfonation promoting biomineralization and osseointegration of polyetheretherketone implants.Bioactive Materials, 2020, 5(4):1004-1017.
3. Yan, Huanhuan; Wang, Yu; Li, Linlong; Zhou, Xiaosong; Shi, Xincui; Wei, Yen; Zhang, Peibiao*.Micropatterned Conductive Electrospun Nanofiber Mesh Combined with Electrical Stimulation for Synergistically Enhancing Differentiation of Rat Neural Stem Cells.Journal of Materials Chemistry B, 2020,8(13):2673-2688.
4. Hao, Lili; Li, Linlong; Wang, Peng; Wang, Zongliang; Shi, Xincui; Guo, Min ; Zhang, Peibiao*.Synergistic osteogenesis promoted by magnetically actuated nano-mechanical stimuli. Nanoscale, 2019, 11, 23423-2343.
5. Yu Wang, Chuan Fu, Zhenxu Wu, Li Chen,Xuesi Chen,Yen Wei,Peibiao Zhang*.A chitin film containing basic fibroblast growth factor with a chitin-binding domain as wound dressings. Carbohydrate Polymers, 2017, 174:723-730.
6. Wang, Zongliang; Chen, Li; Wang, Yu; Chen, Xuesi; Zhang, Peibiao*.Improved Cell Adhesion and Osteogenesis of op-HA/PLGA Composite by Poly(dopamine)-Assisted Immobilization of Collagen Mimetic Peptide and Osteogenic Growth Peptide. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(40):26559-69.
7. Jing Huang; Zhongwen Lv; Yu Wang; Zongliang Wang; Tianlin Gao; Ning Zhang; Min Guo; Haifeng Zou*; Peibiao Zhang*.In vivo MRI and X-ray bifunctional imaging of polymeric composite supplemented with GdPO4*H2O nanobundles for tracing bone implant and bone regeneration. Advanced Healthcare Materials, 2016, 5(17):2182-90.
8. Wang, Zongliang, Xu, Yang, Wang, Yu , Ito, Yoshihiro, Zhang, Peibiao*, Chen, Xuesi.Enhanced in vitro mineralization and in vivo osteogenesis of composite scaffolds through controlled surface grafting of L-lactic acid oligomer on nano-hydroxyapatite. Biomacromolecules, 2016, 17(3):818-829.
9. PeibiaoZhang, Haitao Wu, Han Wu, ZhongwenLu, Chao Deng, Zhongkui Hong, XiabinJing, XuesiChen.RGD-conjugated copolymer incorporated into composite of poly(lactide-co-glycotide) and poly(l-lactide)-grafted nanohydroxyapatite for bone tissue engineering. Biomacromolecules, 2011, 12(7):2667-2680.
10. Peibiao Zhang, Zhongkui Hong, Ting Yu, Xuesi Chen, Xiabin Jing.In vivo mineralization and osteogenesis of nanocomposite scaffold of poly(lactide-co-glycolide) and hydroxyapatite surface-grafted with poly(l-lactide). Biomaterials, 2009, 30:58-70.

1. Electroactive Composite Scaffold with Locally Expressed Osteoinductive Factor for Synergistic Bone Repair Upon Electrical Stimulation
Liguo Cui; Jin Zhang; Jun Zou; Xianrui Yang; Hui Guo; Huayu Tian; Peibiao Zhang; Yu Wang; Ning Zhang; Xiuli Zhuang; Zhongming Li; Jianxun Ding; Xuesi Chen
BIOMATERIALS, 2020

2. Poly(L-lysine)-graft-chitosan Copolymers: Synthesis, Characterization, and Gene Transfection Effect.
Haijun Yu; Xuesi Chen; Tiancheng Lu; Jing Sun; Huayu Tian; Jun Hu; Yu Wang; Peibiao Zhang; Xiabin Jing
Biomacromolecules, 2007

3. A Comparative Study on the in Vivo Degradation of Poly(l-Lactide) Based Composite Implants for Bone Fracture Fixation
Zongliang Wang; Yu Wang; Yoshihiro Ito; Peibiao Zhang; Xuesi Chen
Scientific Reports, 2016

4. Improved Hemostatic Effects by Fe3+ Modified Biomimetic PLLA Cotton-Like Mat Via Sodium Alginate Grafted with Dopamine.
Caili Lv; Linlong Li; Zixue Jiao; Huanhuan Yan; Zongliang Wang; Zhenxu Wu; Min Guo; Yu Wang; Peibiao Zhang
BIOACTIVE MATERIALS, 2021

5. Micro-porous Polyetheretherketone Implants Decorated with BMP-2 Via Phosphorylated Gelatin Coating for Enhancing Cell Adhesion and Osteogenic Differentiation
Jiuping Wu; Linlong Li; Chuan Fu; Fan Yang; Zixue Jiao; Xincui Shi; Yoshihiro Ito; Zongliang Wang; Qinyi Liu; Peibiao Zhang
Colloids and Surfaces B Biointerfaces, 2018

6. Synergistic Osteogenesis Promoted by Magnetically Actuated Nano-Mechanical Stimuli.
Lili Hao; Linlong Li; Peng Wang; Zongliang Wang; Xincui Shi; Min Guo; Peibiao Zhang
Nanoscale, 2019

7. Gaseous Sulfur Trioxide Induced Controllable Sulfonation Promoting Biomineralization and Osseointegration of Polyetheretherketone Implants
Teng Wan; Zixue Jiao; Min Guo; Zongliang Wang; Yizao Wan; Kaili Lin; Qinyi Liu; Peibiao Zhang
Bioactive Materials, 2020

8. Environmental Ph-Controlled Loading and Release of Protein on Mesoporous Hydroxyapatite Nanoparticles for Bone Tissue Engineering
Ning Zhang; Tianlin Gao; Yu Wang; Zongliang Wang; Peibiao Zhang; Jianguo Liu
MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS, 2015

9. Enhancing Antibacterial Capability and Osseointegration of Polyetheretherketone (PEEK) Implants by Dual-Functional Surface Modification
Chengzhe Gao; Zongliang Wang; Zixue Jiao; Zhenxu Wu; Min Guo; Yu Wang; Jianguo Liu; Peibiao Zhang
MATERIALS & DESIGN, 2021

10. A Novel Nano/Micro-Fibrous Scaffold by Melt-Spinning Method for Bone Tissue Engineering
Liguo Cui; Ning Zhang; Weiwei Cui; Peibiao Zhang; Xuesi Chen
Journal of Bionic Engineering, 2015

1. 一种微载体的制备方法
中国科学院长春应用化学研究所
章培标; 付川; 王宗良; 高田林; 王宇
公开日期: 2017-01-04 申请日期: 2016-08-30 公开号: CN106282088A

2. 一种改性微载体、其制备方法及功能性微载体
中国科学院长春应用化学研究所
章培标; 高田林; 陈学思; 王宗良; 王宇; 黄晶; 张宁
公开日期: 2014-12-17 申请日期: 2014-08-27 公开号: CN104208749A

1. 聚多肽改性的介孔纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料与生物医学应用
立项时间: 2013-2016 项目经费：800000

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