湖南大学“岳麓材料杰出学者论坛”第302期
题目：构筑新一代光固化生物医用材料：绿色光化学与功能网络的双重策略
时间：2025年9月19日10：30-11：30
地点：两山一湖中三栋205会议室
主持人：王祖勇教授
报告摘要：精准构筑具备生命活性与功能再生能力的生物医用材料，是再生医学领域的终极追求之一。源于天然生物质的高分子原料为此提供了理想的“生命基元”。然而，要将这一潜力完全释放，必须攻克在高分子材料绿色制造过程中存在的两个层面核心瓶颈：其一是化学反应源头的工具局限性，其二是材料自身功能的结构局限性。光聚合技术凭借其无与伦比的时空可控性与快速固化等优势提供了理想的解决方案，但传统光聚合体系依赖于具有细胞毒性且需高能紫外光激发的引发剂，极大地限制了其在高端生物医用材料制造中的应用。此外，常规的生物基生物医用材料往往功能单一，缺乏高级生物应用所必需的力学韧性、自愈合能力和组织粘附性。针对这些挑战，我们的研究工作在两个关键维度上取得了突破：在光化学工具层面，我们开发了一系列全新的无毒可见光引发剂，为实现真正温和、安全的生物医用材料制造开辟了全新可能性。在生物材料构筑层面，我们通过引入动态共价键及光交联等多重策略，成功设计了一系列高性能多功能复合水凝胶。这些先进材料展现出前所未有的综合性能，实现了快速凝胶化、高效自愈合与高力学强度，并在软骨修复、皮肤伤口愈合及脊髓损伤修复等应用中展现出巨大的潜力。本报告将系统阐述我们在这两条并行且互补的研究领域中取得的最新进展，通过分别革新光化学的“引擎”与生物材料的“架构”，为下一代功能生物医用材料的绿色制造奠定坚实基础。
肖浦，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、博士生导师、绿色复合生物材料团队负责人、生物材料与组织工程研究中心副主任。入选中国科学院海外高层次人才计划（A类）、上海市领军人才计划等。长期从事以绿色化学的方法发展可应用于改善人体健康及环境质量的先进材料的研究。团队针对传统光引发剂普遍存在的细胞毒性大、水溶性差等根本性缺陷，设计并开发了一系列绿色、安全、无毒的新型可见光引发剂，摒弃了高能紫外光固化路径，可以确保材料制备过程对细胞的温和性与友好性。此外，团队聚焦制备基质本身，通过对生物基高分子原料的精巧改性，创造出了一系列适用于光固化制造（如3D打印）的高性能绿色高分子材料。这些材料不仅显著提升了细胞的存活率，更为细胞的黏附、生长和功能表达提供了理想的仿生微环境。这些研究工作的积累为生物医用材料的应用开辟了新的路径，对组织修复和再生医学领域具有重要推动作用。在国际知名期刊上如Adv Mater、 Angew Chem、 Macromolecules、 ACS Nano、 Chem Soc Rev和 Prog Polym Sci等发表论文200余篇（H因子为58），授权中国及国际专利10多项，主编英文专著《3D Printing with Light》（继2021年首版后，已于2025年迅速推出第二版）。曾获澳大利亚杰出青年基金、优秀青年基金、全球研究合作基金、澳大利亚科学院罗德-理查兹奖、英国皇家化学会Polymer Chemistry期刊新锐研究者等。澳大利亚皇家化学会特许会员，当选澳大利亚皇家化学会高分子委员会常务委员。
