具有调控细胞黏附与生长的细菌纤维素复合材料的微纳米构筑

本项目采用已建立的生物制造过程控制的方法，在生物合成过程中经分子模板、微流技术和磁调控葡糖醋杆菌的定向运动，控制纤维素纤维的组装与排列；通过生物活性分子（壳聚糖、胶原、丝素蛋白等）或导电材料（碳纳米管、聚苯胺等）的复合改性，同时对纤维素纤维的表面官能团羟基进行修饰与活化，导入多重氢键和静电力等非共价键，设计和调控材料与细胞间的相互作用力。通过体系中分子结构、纳米结构和微米结构的多尺度效应，研究在组装过程中的纳米尺度效应和界面效应，阐明多组分精细结构的跨尺度形成机制。通过对成纤维细胞、内皮细胞、神经元细胞的黏附、生长、迁移等行为的生物学评价，揭示构筑条件对材料结构与性能的影响；阐明影响生物材料与细胞间相互作用的化学结构与物理因素，并构筑出可调控细胞黏附、生长的新型生物高分子复合材料，为运用于合理设计具有良好生物相容性的细胞培养器和人工器官提供重要科学依据。

本项目采用已建立的生物制造过程控制的方法，在生物合成过程中经分子模板、微流技术和磁调控葡糖醋杆菌的定向运动，控制纤维素纤维的组装与排列，研究了图案化细菌纤维素（BC）膜的有序特性和形成机制，改进了图案化细菌纤维素培养方式，研究了神经细胞在图案化细菌纤维素表面的诱导机制。BC与生物活性分子（壳聚糖、胶原、丝素蛋白等）或导电材料（碳纳米管、聚苯胺等）的复合改性，同时对纤维素纤维的表面官能团羟基进行修饰与活化，导入多重氢键和静电力等非共价键，设计和调控材料与细胞间的相互作用力。通过对成纤维细胞、内皮细胞、人脂肪干细胞、神经元细胞的黏附、生长、迁移等行为的生物学评价，揭示了构筑条件对BC复合材料结构与性能的影响，并构筑出可调控细胞黏附、生长的新型生物高分子复合材料，为运用于合理设计具有良好生物相容性的细胞培养器和人工器官提供重要科学依据。基金完成期间，发表论文共14 篇, SCI 收录13 篇；获准专利2 项；撰写国际专著两章；培养博士生3名、 硕士生6名。