生物医用材料研究部

简介

生物医用材料研究部面向国家生命健康战略需求,聚焦材料在生命体系中的结构–力学–功能耦联规律,构建从基础机制到医学转化的跨尺度生物材料科学体系。研究部围绕生命健康材料的关键科学问题,布局分子组装、生物界面仿生、微纳活性物质与跨膜递送等核心方向,系统探索从结构编程、力学调控、到功能实现的统一科学框架。依托人工智能(AI)驱动的分子与材料体系设计、材料与细胞相互作用预测、以及多尺度机制建模,研究部发展可解释、可迭代、可预测的新型材料创新范式,推动生命健康材料从经验开发迈向数据–模型–机制耦合的智能化研发模式。研究部将汇聚多学科交叉力量,推进可编程多肽组装、智能细胞外基质仿生、活性物质与微纳米机器人集群行为调控、跨膜机制与精准递送等前沿研究,探索材料在精准治疗、再生干预与未来医学中的应用潜力。依托中国科学院平台优势,建设具有国际影响力的智能生物医用材料研究中心。

研究方向

1、干细胞工程与再生医学:通过多肽组装构建智能细胞外微环境,结合整合素网络调控与力学信号传导,实现对干细胞定向分化和命运的精准调控,为组织修复和再生医学提供新策略。

2、肿瘤与免疫微环境调控:利用整合素靶向智能软物质调控肿瘤细胞及免疫细胞的黏附、迁移与功能,同时调节微环境力学状态,实现力学信号介导的细胞重编程,为肿瘤治疗与免疫疗法提供新思路。

3、衰老与亚细胞器功能调控:通过细胞骨架调控,精准调节线粒体及亚细胞器动力学,揭示力学信号与细胞功能重塑在衰老调控中的作用,为抗衰老干预和功能恢复提供材料基础。

4、纳米药物靶向递送与精准医疗:发展动态解析细胞膜界面的多尺度高分辨新方法,揭示调控其相互作用的核心物理化学机制,以此为理论指导开发针对耐药菌、肿瘤和自体免疫病等重大疾病的精准靶向递送新材料与新策略,结合机器学习开拓膜界面研究及智能诊疗新范式。



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