细菌纤维素纳米纤维的仿生矿化及复合改性研究

地区:上海市 宝山区

关键词:华东交通大学;天津大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001471

成果描述:

该项目属于生物材料科学领域。该项目在国际上首次以直径小于100nm的细菌纤维素(BC)天然纳米纤维为模型材料,围绕其生物矿化及复合改性机理开展了深入而系统的研究,揭示了BC纳米纤维的生物矿化本质及其调控机理,在深入认识纳米尺度下纤维表面矿物的形成与结构演变规律方面取得了突破性进展,极大地推动了BC生物材料及组织工程学科的发展,并使中国成为全球BC生物材料研究最有影响的国家之一。该项目取得了以下重要科学发现:在国际上率先提出了BC纳米纤维表面磷酸化改性的思路,揭示了BC纳米纤维表面特性对磷灰石沉积过程的调控机理,提出了纳米纤维表面仿生矿化的键合理论,阐明了BC纳米纤维表面矿物的形成与结构演变规律,发展了BC纳米纤维仿生矿化的调控手段和方法。开辟了结构均匀的BC/胶原复合材料的制备新方法,发现了胶原促进BC生物合成的现象,提出了胶原参与BC生物合成的理论,为BC纳米纤维的复合改性提供了新的思路。率先制备出BC/聚乙烯醇复合材料,发现其含水率与人体自然角膜接近的现象,提出了导致该复合材料高透光率的”纳米效应”理论,提出了BC/聚乙烯醇复合材料性能的调控机理。率先制备出BC/淀粉复合材料,发现了BC对淀粉的有效增强作用,阐明了该复合材料的增强与吸湿机理,提出了其力学性能与吸湿行为的控制理论。上述科学发现点被国内外学术界所公认,受到”Prog Mater Sci”和”Prog Polym Sci”等众多国际权威学术期刊的广泛引用和正面评价。该项目第一候选人是中国BC生物材料的创始人,在国际BC界也有重要影响,在BC领域发表的SCI论文数量位列全球第一,2次被邀在国际BC会议上作大会报告。该项目27篇核心论文SCI他引645次,6篇代表作SCI他引411次,代表作1、2、3的被引频次分别列该方向的第2、4、3位,代表作1和3均位于其发表年度以来出版的SCI收录的”细菌纤维素”主题论文中的TOP 1%。该项目共获得授权国家发明专利9项,得到国家自然科学基金、973和863等项目的资助。
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