项目一、纳米伤口敷料制备技术

皮肤损伤及溃疡是临床常见的病症，对于大面积皮肤损伤，常规的方法是自体皮肤移植，将其他部位皮肤移植至受伤部位，这将造成对伤者的二次损伤。而小范围的损伤，基本是靠皮肤自身的修复作用，在绷带、纱布等医用材料的保护下自行愈合。这个过程中存在的主要问题便是绷带，纱布等材料通常过厚，透气性比较差，容易与皮肤组织粘连造成感染。

纳米伤口敷料制备技术项目利用电纺丝的方法，将天然或者人工合成的生物高分子制成拥有纳米丝微观结构的薄膜，作为组织工程支架，用于修复大面积皮肤损伤。对于小面积皮肤损伤，可将这种透气性良好的薄膜作为药物载体或者保护膜，加快伤口的愈合。电纺丝所利用的生物可降解材料，将免去拆绷带的烦恼，并且 这种具有一定透明度的薄膜，也可以直观的观察到伤口愈合的状况。

项目二、干法制备氧化锆高性能粉体、牙科 用氧化锆瓷块及全瓷义齿制备技术

牙科陶瓷具有优良的光传播和光反射性能，可以再现自然牙半透明深度和色深度，有良好的生物相容性，磨耗性接近牙釉质、不导电、不产生CT和MRI的伪影、X射线透射，化学性能稳定、在口腔环境中不降解，抛光和上釉的瓷面光洁，菌斑不易附着，且陶瓷修复体美观，是最具发展潜力的牙科修复体材料。氧化锆陶瓷被喻为氧化物陶瓷中的“钢铁陶瓷”，是目前应用于口腔修复的全瓷材料中机械性能最好的全瓷材料。但陶瓷材料硬度高、脆性大，加之牙冠形状复杂，全瓷制备工艺一直是陶瓷材料应用于修复领域的主要障碍。

研发团队长期从事生物医用陶瓷材料的研发和应用工作。特别在氧化锆纳米材料干法可控合成方面已经有一定的积累，制备的氧化锆瓷块机械加工性能良好，力学性能优异。研发团队已完成了对小型样品的实验测试，中试效果良好。研发团队以高性能氧化锆粉体合成、瓷块制备为重点和出发点，实现高纯度稳定氧化锆纳米粉体的干法合成、造粒、成型、预烧结、机械加工。采用干法生产氧化锆粉体，每生产1吨氧化锆粉体只需2吨纯水，目前市场上湿法生产1吨氧化锆粉体约需100吨纯水。干法生产的氧化锆粉体的质量与目前市场上的湿法相当，三点抗弯强度可以达到10OOMPa,但设备相对湿法简单，设备耗损费用及能耗低，并且可以显著降低固废、液废及水处理费用。氧化锆瓷块适合于制作单冠基底冠和多个单位的前牙及后牙桥体支架，可以进行高精致设计并保证效果的高度稳定性。制备完成的氧化锆瓷块通过牙模数据进行CAD设计，放大瓷块加工模型，采用数控机床按照瓷块加工模型在自有瓷块上进行CAM制造，制成全瓷义齿，再高温烧结，以达到临床使用要求的强度和美观效果。

项目三、牙科复合树脂生产技术

牙科复合树脂是一类由有机树脂基质和填料以及引发体系组合而成的修复材料，光固化复合树脂以其美观的色泽，良好的物理化学性能及其容易操作的优点在牙科治疗与修复领域中被广泛应用。填料增强树脂主要用在牙齿缺损充填修复过程中，通过粘结技术附着于牙体表面，经过堆塑，固化，修型，抛光而达到修复牙齿缺损的目的。

该技术旨在开发基于再生医学新概念的新型牙科修复用仿生复合树脂及粘接剂。该复合树脂采用自行研制的满足国家标准的树脂基质及表面改性微纳米填料，除了满足一般充填树脂的力学特性以及美学功能外，还能够模仿自然牙的防龋性能，具有智能性，仅在“需要”的时候释放氟离子、磷酸根和钙离子，改变去矿化/再矿化的动力学过程，这样可以在该填充材料周围避免牙齿组织的继发龋坏，并对暴露于整个口腔环境的牙体组织都具有防龋的效能。与该复合树脂配套的粘接剂技术，运用仿生技术和分子设计方法制备仿生矿化粘接剂处理树脂粘结界面，在牙体组织和粘接界面发生仿生矿化，诱导牙体组织的自愈性修复，填满牙体组织与修复材料之间的空隙，以期解决牙体跟修复材料之间的微渗漏问题，从而实现树脂与牙齿组织中的胶原蛋白和无机盐形成多位点化学结合而达到稳固粘接的效果，可以防止细菌再次侵入，避免“牙洞越补越大”的尴尬。

项目四、牙釉质激光诱导矿化再生修复

在龋病导致的牙齿缺损修复方面，牙釉质的修复是关键问题。牙釉质位于牙齿最外层，是人体内矿化程度和硬度最高的组织，其结构特征主要由高度有序排列的羟基磷灰石纳米棒（95%v/v）和少量的有机基质组成。但目前临床上广泛使用的口腔修复材料，都是银汞合金、复合树脂等已经使用了几十年的传统材料。这类口腔修复材料都是生物惰性材料，不具备生物活性,并且其结构性能都明显有别于牙釉质本身，不能恢复牙体组织的原始结构，理化性能不匹配，容易发生继发龋坏，对患者造成进一步损害。近年来，再生医学及纳米技术的发展为口腔材料的开发提供了新的思路。

“牙釉质激光诱导矿化再生修复”技术基于研究人员对天然生物矿化过程和机理的认识，利用生物结构和系统，模拟矿化过程，合成与天然生物矿化材料在成分结构、过程控制、功能表达上均相似的人工牙釉质，实现了在人体近生理条件下，人牙表面牙釉质的直接化学再生，所再生的人工牙釉质具有天然牙釉质的微结构 和类似的力学性能。研究人员据此提出的激光诱导矿化修复牙釉质新方案，成功开发激光辅助快速沉积技术和相关配方和给药方式，在临床可操作的条件下，可以在30分钟内实现类牙釉质薄膜的生长，厚度可控。

釉质浅龋是临床常见的疾病，传统的治疗会导致部分健康牙体组织的丧失，对已脱矿而硬度下降但并未造成实质缺损的早期釉质龋，使用人工方法合成仿牙釉质结构，将有可能提供一种真正的无创治疗方法，并有可能为正畸治疗后釉质脱矿、牙齿美白、以及牙本质过敏症的治疗方面提供新的治疗思路。

项目五、Janus药物共貌体

目前肿瘤化疗仍是大多数癌症患者不可缺少的治疗方法，但是化疗药物往往缺乏选择性，而且肿瘤细胞容易产生多药耐药性，严重影响化疗的效果。因此，研究可逆转肿瘤多药耐药性的功能性药物输送系统在提高化疗药物药效、降低毒副作用等方面将具有广阔的应用前景。纳米药物载体，如脂质体封装的抗癌药物在临床前和临床实验中已被证实能够通过降低毒性和增强疗效来提高治疗指数。然而，传统脂质体存在载药量低（一般＜10%）、稳定性差、药物容易泄漏等问题，导致治疗效果不理想，并且容易引发机体的毒副作用。

由于肿瘤具有异质性和耐药性等问题，单独使用一种药物通常难以取得良好的治疗效果，因此人们一直致力于设计可以装载多种抗癌药物的纳米载体，通过协同治疗作用来提高治疗效果。相比于单一或连续给药，联合用药可使癌细胞更不容易发展补偿性耐药机制。研究表明，抗癌药物组合无论是发挥协同作用还是拮抗作用，一般都依赖于联合用药中各化疗药物之间的摩尔比，特别是全身给药后控制肿瘤组织处不同药物的特定释放比例对疗效起着至关重要的影响。例如，CPX-1 （注射用伊立替康/氟尿昔脂质体，1:1）对胃肠道瘤具有较好的协同治疗效果。

研发团队和医院合作，设计合成了一种具有高度对称性的Janus药物共貌体Janus药物共貌体，即两亲性氟尿昔-喜树碱共貌化合物（Janus Camptothecin-Floxuridine Conjugate, JCFC）,它以季戊四醇分子为骨架，利用对肿瘤微环境敏感的酯键，分别将两个疏水性的抗癌药物喜树碱分子与两个亲水性的抗癌药物氟尿昔分子连接在一起。该JCFC共貌化合物在极性溶剂中可自组装形成具有类似脂质体双层膜结构的纳米胶囊（NCs）。JCFC纳米胶囊的双层膜厚度大约为3.7 nm ,载药量高达60%以上，远远大于传统脂质体的＜10%,可在各种生理缓冲液中稳定分散，且可避免药物分子在循环过程中的泄漏。与游离的氟尿昔及喜树碱相比，JCFC纳米胶囊能够显著被癌细胞摄取。 最令人兴奋的是，静脉给药后，JCFC纳米胶囊可高效富集到达肿瘤部位，在酸性微环境和酯酶的作用下，可以按照1:1的摩尔比释放抗癌药物氟尿昔与喜树碱，发挥出显著的协同治疗效果。

项目六、软骨再生领域合作进展

关节软骨损伤以及退化是最常见的致残因素，给个人生活品质、医疗和社会带来沉重压力。虽然已有很多研究进展，但功能性关节软骨再生一直是个挑战。科研团队与人民医院关节病诊疗中心团队密切合作，使用生长因子亲和性多肽改性生物材料，从而在不添加外源性生长因子和细胞情况下，通过体内募集实现了骨软骨缺损修复，向潜在的临床应用前进了一大步。

生长因子，尤其是转录生长因子3(TGF-p),对软骨的发育和再生至关重要。然而，由于它的蛋白结构的敏感性的限制，TGF-3的控释和蛋白活性保持是一大挑战。该研究成果创新性地通过将具有特异亲和性TGF-31的多肽接枝到壳聚糖支架上，优化了接枝多肽的浓度并保持了蛋白活性。这种功能化生物材料在没有外源添加细胞和生长因子的条件下有效修复了实验动物的关节软骨缺损，突破了传统组织工程“细胞、活性因子和生物材料”的框架。

项目七、多模态皮肤三维CT系统

皮肤组织是人体最大的器官。它主要负责人体内部与外部的隔离与沟通，起到保护体内环境、排汗和感受外部刺激的功能。由于直接接触紫外光、化学物质等，皮肤的病变机率非常大。皮肤病能给患者带来瘙痒、疼痛、及各种美容问题，严重影响患者的身心健康，甚至影响患者的生命。因此，皮肤病的早期、准确的诊断和治疗至关重要。

为此，团队成功研发“共焦反射/荧光实时成像系统”，即用两路激光同时激发反射和荧光信号，可同时、同焦点得到对生物体形态学和生物化学的信息，实现皮肤影像学分析,结合光机电一体化系统， 实现对皮肤组织的三维共焦功能成像。

将两类信息同时得到的共焦成像系统设计方案为世界首创，将大大加强对皮肤黑色素瘤、白瘢风、黄褐斑等皮肤疾病的早期诊断准确率。由于本检测在活体上无 创进行，因此具有取样检测无可比拟的实时性、多次观察性，且可大大降低检测成本。目前，课题组已经完产品样机研发。