項目類別：國家自然科學基金
項目編號：21774039
項目規(guī)模：面上項目
參與人員：楊光，
起止日期：2018.01-2021.12
天然生物材料與組織中軟硬成分的有序自組裝使生物組織具有優(yōu)異的綜合性能。這些有序
微結(jié)構(gòu)的范例啟發(fā)我們在對生物材料的設(shè)計需要構(gòu)建多維有序微結(jié)構(gòu)從而實現(xiàn)其功能的智能調(diào)
控。本項目采用生物制造、仿生模擬、3D打印、多物理場數(shù)字建模等方法，以纖維素納米纖維
為一維剛性組分，以聚多糖、聚氨基酸凝膠等為軟組織成分，構(gòu)筑2D 有序界面、3D 有序微結(jié)
構(gòu)支架、 以及具有 4D 變形智能響應(yīng)的有序微結(jié)構(gòu)支架。建立基于纖維素納米纖維的多維復(fù)
雜結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)建方法及多種方法的協(xié)同調(diào)控，闡明超分子結(jié)構(gòu)與力學性能和生物功能之間的
關(guān)系。利用多物理場數(shù)字建模，從微觀上實現(xiàn)不同組織層細胞的定向誘導粘附、增殖與分化。
宏觀上實現(xiàn)功能上的仿生模擬，如匹配椎間盤組織的承重、血管的血流脈動、腸道的收縮和蠕
動以及建立宿主-菌群微生態(tài)系統(tǒng)等。為構(gòu)筑多維精細結(jié)構(gòu)的骨和椎間盤組織、血管組織、腸
道組織工程支架提供重要科學依據(jù)。