网站首页|学院概况|党建工作|师资队伍|人才培养|教学科研|招生就业|学团工作|校友之家| 教学成果
文章内容页
当前位置: 网站首页>>科研平台>>正文
生物医用材料与工程研究院简介
2018-05-04 08:59   审核人:

一、研究院概述

1、研究院近三年开展研发活动,承担课题,取得的科技成果等情况

青岛大学生物医用材料与工程研究院近三年来主要围绕肿瘤靶向载体材料、成像探针材料、抗菌材料、药物分离纯化材料四个方向开展研究工作,主持承担了各级科研项目41项,其中科技部973计划1项;国家自然科学基金5项,其中国家自然科学基金重大项目1项;省部级基金18项,其中省重点研发项目3项;青岛市科技项目15项;获研发经费共计4000余万元。

近三年共发表SCI收录论文59篇:中科院一区12篇,中科院二区11篇。共申请发明专利21项,授权国家发明专利12项;获得省部级一、二等奖2项,市厅级一等奖2项;举办国际学术会议1 次。

   近三年培养美国医学与生物工程院院士(Fellow)1人;山东省泰山学者青年专家1人;青岛市创业创新领军人才1人;青岛市拔尖人才1人;教授1人;副教授1人。正逐渐形成一支年龄、职称、学缘结构合理、有科研潜力的梯队。

 近三年培养硕士研究生获山东省优秀硕士学位论文1次;获山东省研究生优秀科技创新成果奖1次;培养的本科生获山东省大学生科技创新大赛二等奖1次;发表教研论文2篇;取得省级教学成果奖一等奖1项。

研究院还在生物医用材料多个方向与国内行业龙头企业共同建立了多项产学研协议和研发项目,取得了系列理论和技术开发成果,为技术创新及其产业化营造了良好的环境与氛围。

 

2研究院在本领域技术创新中的作用和竞争力

1)生物医用材料研发的重要意义

生物医用材料是指用于诊疗、修复、替换人体器官或增进组织功能的高科技材料,是一个建立在生物、材料、化工、医学等多学科基础上的新兴应用材料领域。随着人们对医疗需求快速增长,以及我国人口老龄化程度加剧,安全有效的生物医用材料在提高人们生活质量、保障人类健康方面扮演着重要角色,这极大推动了中国生物医用材料产业的高速发展。

据数据统计,生物医用材料已成为世界经济的支柱性产业。在中国,由于政府的高度重视及市场需求的旺盛,目前,我国现代生物医用材料产业已具雏形,是一个极具生机的朝阳产业。2013年生物医用材料市场已近200亿美元,保守估计到2020年市场销售额将达到1200亿美元,将成为全球第2大生物医用材料市场,占全球22%市场份额。因此,大力发展生物医用材料相关领域先进技术和产业,不仅能够拉动内需,还将培育出国民经济新的增长点,产生巨大的经济效益。

2研究院研发创新具有显著的学科和平台优势

研究院在生物医用材料的研发创新方面率先成立了由长江学者、国家杰青领衔的生物医用材料与工程校直属研究院,所依托的材料学科进入全球ESI学科排名前1%,入选国家“111”计划,是山东省一流学科,拥有国家一级学科博士点和博士后流动站,国家国际科技合作示范基地、国家“111”计划创新引智基地、省部共建国家重点实验室、山东省重点实验室、山东省2011协同创新研究院、山东省高分子先进材料实验研究院等9个国家、省部和市级研究平台,具有显著的学科和平台优势。

3团队拥有丰富的研发和产业化经验及创新性成果

为聚焦山东省新旧动能转换重大工程,面向我市传统产业升级和基础优势材料发展以及前沿新材料布局,生物医用材料与工程研究院将立足于生物医用材料的国际前沿和发展发向,围绕新旧动能转换的社会经济发展建设的重大需求,以生物医用材料的应用基础和工程化研究为总体研究目标,重点开展肿瘤靶向载体材料,成像探针材料,抗菌材料,药物分离纯化材料等方面的基础及应用基础研究,解决相关重大、关键科学与技术问题。同时,依托青岛大学材料学科、医药学科广泛接纳博士后,培养博士、硕士研究生等国内外青年英才,汇集和交流生物医用材料科学、工程与产业信息,具有有利的工程化研究条件和创新能力,逐步成为青岛市生物医用材料基础和应用基础研究、工程化技术成果孵化的重要基地。

研究院带头人申有青教授,美国医学与生物工程院院士(Fellow),长江学者,国家杰青,973首席,科技部中青年科技领军人才,近年来围绕功能高分子材料应用于智能药用辅料和肿瘤靶向纳米制剂进行了卓有成效的原创性研究,取得了多项有重要学术价值的研究成果,近5年在《Adv Mater》、《Adv Funct Mater》、《Angew Chem Int Ed》、《J Am Chem Soc》、《J Control Release》、《Biomaterials》等化学工程和应用化学国际著名期刊上发表56SCI论文。其中13篇代表论文总影响因子超过139,并被大量引用,受到国内外同行的高度评价。2015年、2016年和2017年连续三年入选中国高被引学者材料科学榜。在该领域取得以下主要成果:1)提出了高效肿瘤靶向纳米制剂必具备2R2SP的概念和要应用于临床时必具备的CES三要素,为肿瘤靶向纳米制剂的设计明确了方向;2)建立了利用智能型载体材料来制备细胞核靶向纳米制剂、克服癌细胞胞多重耐药性的方法,为克服肿瘤耐药性这一棘手科学与医疗难题开辟了新途径;3)建立了利用自组装法制备易临床转化型纳米制剂的方法,研制了具有自主知识产权、药效提高了近百倍的纳米制剂,并进入了后期产品开发阶段;4)发明了快速合成单分散树枝状大分子的方法,突破了其规模化应用的瓶颈,促进了其在药物辅料方面的应用;引领了国内化学工程的纳米医药新方向。

二、研究院的基本情况

1、发展规划及近中期目标

(1)        发展规划

生物医用材料与工程研究院的主要发展规划思路是,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以国家双一流建设为目标,以山东省新旧动能转换重大工程为契机,以青岛市新技术、新产业、新业态、新模式发展需要为标准,按照致力学科发展、服务产业升级的基本原则,充分发挥青岛大学在生物医用材料领域研发方面的优势,融合材料科学、化学、医学、药学等学科,以创新为驱动,开展肿瘤靶向载体材料、成像探针材料、抗菌材料、药物分离纯化材料等前沿生物医用材料的研究,打造生物医用材料前沿研究阵地;以应用和产业化需求为导向,密切结合国家能源、环境以及医疗卫生等方面的重大导向型决策,紧密围绕服务青岛市新旧动能转换重大工程,牢牢把握生物功能新材料的研究方向,开创新兴产业的发展路径。

研究院将主要依托高水平的研发平台,针对我市新旧动能转换的重大需求和世界生物医用材料发展的现状和未来趋势,进行肿瘤靶向载体材料、成像探针材料、抗菌材料、药物分离纯化材料等生物医用新材料的基础理论研究、共性关键技术的研发、共性核心技术、产业化瓶颈技术攻关和前瞻性技术探索研究。研究成果通过成果转化、技术咨询、人员培训等多种方式进行全行业辐射,努力推动行业升级。同时研究产业技术标准,培养高级工程技术创新人才,促进重大科技成果应用,提升我国生物医用新材料产业整体技术水平和国际竞争力。

2)发展目标

我们的目标是打造一个国内领先,国际知名的创新研究团队和平台,为青岛在新兴产业的增长上提供前瞻性的引领和服务。建立先进的研发试验设备和灵活高效的运行机制,形成结构合理、特色鲜明、具有行业领先水平的工程研究院;与企业密切合作,形成载体材料、探针材料、抗菌材料、药物分离纯化材料等领域产业技术创新联盟,提升服务经济社会发展的能力。

面向山东省新旧动能转换的重大工程,紧密围绕布局前沿新材料、发展基础优势材料的战略需求,针对山东省新材料产业升级的重大需求,聚焦于载体材料、探针材料、抗菌材料、药物分离纯化材料的研发与产业化,开展重大理论基础和前沿关键技术、工程化技术攻关。并以研究院为主体,建成国际一流生物医用材料优势学科体系。

生物医用材料与工程研究院的发展愿景和目标,以新载体材料和探针材料研发成果为基础,系统性深入研发新型药用辅料、诊疗材料、抗菌材料以及药物分离纯化材料的加工新技术、新工艺、工程化关键技术,开发功能性敷料、植入修复等新型生物医用材料。研究开发纳米药物、诊疗探针、抗菌材料的生产制备、分离纯化等复合技术的产业化应用。贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,落实《中国制造2025》,成为推进材料学科和行业供给侧结构性改革,增强产业创新能力,优化产业结构,促进行业转型升级的重要基地。

 

2、组织运行机制

研究院实行开放、流动、联合、竞争的运行机制。由依托单位青岛大学负责项目的具体实施和建设规划,成立研究院管理委员会,协调解决研究院发展中的重大问题。

(1)        实行研究院院长负责制

 研究院以需求导向、开放流动、深度融合、协同创新为建设原则,深化产学研用协同发展,创新科技研发体制机制,开展生物医用材料的探索与研究。人员岗位职责明确,通过设置院长、副院长、行政秘书和方向带头人等岗位,实现职权分明,责任到人,使研究院的管理规范合理。由研究院主任全面负责研究院的日常管理与运行工作,包括人员聘任、仪器管理、人才培养、科学研究、经费使用、行政管理等。组织研究院人员按规划目标积极推进研究院的发展与建设工作,确保研究院建设目标的完成。

(2)        建立完善的研究院人员聘用、管理及流动机制

逐步实行研究院岗位聘任制,研究院在建设与发展的过程中,将对研究院进行岗位评估和定编定岗制度,对各方向的研发岗位分不同档次进行定编定岗,并实行动态管理,定期轮岗和竞聘,在逐步实行竞聘上岗的同时,条件允许的情况下实行岗位津贴制度,参考国内高校人事分配制度改革的成功经验,按劳分配,充分调动广大研究院人员的积极性和创造性。

(3)        研究院用房、仪器设备管理机制

   本着开放、流动、竞争、联合的研究院运行机制,总结以往研究院使用、管理方面的经验,扩大公共平台建设,合理配置专用实验室。结合课题、经费、成果等研发业绩产出,对研究院的使用权进行合理的调配,确保使用效率。研究院实行设备公共平台和专用设备相结合的方式,对研究院现有设备重新进行调配。积极探索研究院设备的使用管理新办法、新举措,既要保证设备的有效使用,良性循环,又能够使设备得到长期的高质量的保养和维护,充分发挥设备仪器效能。

(4)        准确定位和自我发展机制

研究院在研究方向与选题上将以满足青岛市新旧动能转换和产业升级为根本目标,本着协同创新、共同发展的原则,瞄准国际学科前沿课题开展联合攻关,积极主动地参与山东省和国家经济建设,探索新形势下新材料领域产、学、研结合的新路子,提高研究院的自我发展能力。做到既有利于研究院内科技人员的充分合作,又有利于与国内国际其它相关研究院的科技联合。在行业内院士专家的指导下,充分发挥研究院内中青年学术骨干的作用,力争将研究院建设成为能够承担国家重大项目、产出重要成果并具国际竞争力的研究开发平台。

研究院的机构设置包括办公室、研发实验室和技术支撑中心。办公室负责日常管理和对外调研、业务联系,以便为科研人员提供最佳的工作环境和满意的服务,确保研究院高效、有序地运转,保证各项 研究任务的圆满完成;技术支撑中心负责研究院仪器设备的运行和维护;实验室的研究开发单元分为智能药用辅料研究室、成像探针材料研究室、药物分离纯化材料研究室、抗菌材料研究室、分析测试研究室等。研发实验室的职责主要是了解和掌握本学科国内外最新动向和发展趋势,带领和协调科研群体做出高水平研究工作参与国际竞争。

(5)        日常规范规章制度

研究院的日常管理科学有序,制定了健全的规章制度(包括:研究生管理办法、博士后管理办法、安全实验制度、科技研发保密制度、科研激励和奖励制度、科技成果转移转化办法等),规范研究院的运行管理。

 

3、研究开发及试验的基础条件

(1)        研究院平台条件与科研设施

目前青岛大学生物医用材料与工程研究院的实验室面积1600平米,研究院拥有先进的分析测试、材料检测评估、和生物医学的实验平台,已投入使用的高分辨透射电镜、扫描电镜等仪器设备价值3000余万元,为研发提供了强有力的条件保障。

青岛大学图书馆拥有较全面的材料、医学、生物、化学、化工等相关研究领域的图书文献资料,并设有专门资金及时购置最新的国内外图书资料。图书馆购置有多种国内外科技文献电子数据库,并加入了教育部中国高等教育数字图书馆的CALIS系统,保证了相关文献、信息的全面性、时效性。

2)依托学科

研究院依托材料、临床医学、药学以及生命学科,拥有材料科学与工程、临床医学、药学、生命科学4个一级学科博士点和博士后科研流动站。材料科学与工程、临床医学均入选全球ESI学科排名前1%、山东省一流学科,山东省特色重点学科,也是泰山学者特聘教授设岗学科,研究院形成了具有材料学、临床医学、药学、生命科学等多学科背景的人才队伍。

 

4、近三年开展的研发工作情况

1)方向1肿瘤靶向载体材料

目前临床上应用的肿瘤靶向载体材料虽然毒副作用比小分子药物低,但其疗效远低于理论疗效。并且,尽管纳米制剂研究众多,但临床转化很少。究其原因是肿瘤靶向输送过程非常复杂、存在着多级屏障,导致能够到达靶点的药物很少。要提高纳米制剂的药效,必须着重解决纳米制剂的肿瘤靶向问题,纳米制剂的肿瘤组织分布问题,以及纳米制剂的整体设计问题。研究院针对这些关键问题,深入研究,积极探索如何系统克服肿瘤的多级输送药物屏障,系统分析了从注射点到肿瘤细胞内药物作用靶点的整个输送过程和相应的传输屏障,团队带头人申有青教授首次提出了纳米制剂必须处理好两对矛盾,即对药物的负载(Retention)与释放(Release)、载体的隐身(Stealth)与肿瘤细胞的相互作用(Sticky),同时又要能够在肿瘤组织中有效渗透(Penetration),即具备2R2SP的能力(图1),才能有效输送药物到达肿瘤并具有高的疗效。而要应有于临床,除了有2R2SP的能力(Capability)外,还必须具备可作为药用辅料的能力(excipientability)和可规模化生产的能力(scale-up ability),亦即CES三要素。这一概念的提出明确了载体的设计方向,对其发展具有极大的推动作用。

 

1载体传递过程中的2R2SP过程与3S过程

 

研究院已经成功制备了多种高性能基因载体材料,如图2所示。研究院通过原子转移自由基聚合(ATRP)在片层状水滑石纳米颗粒和针状纤维素纳米晶表面制备了双硫键(-SS-)连接的阳离子聚合物链聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA),构建了具有还原响应性的基因载体(Bioconjug. Chem., 2013, 24,968; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 8942-51。研究发现纤维素纳米晶的针状形貌可以显著促进细胞对载体的摄取,因此研究院进一步在纤维素纳米晶表面引入了具有生物相容性的(乙二醇)乙醚甲基丙烯酸酯PEGEEMA聚合物链,并负载金纳米颗粒(Au NPs),制备了一种低毒高效且具备CT造影功能的基因载体(Polym. Chem., 2016, 7, 3107),为实现基因治疗中的诊疗一体化提供了一个理论模型。研究院也基于多糖包括环糊精、支链淀粉制得了系列多糖基基因载体;探究了不同结构环糊精-金刚烷主客体自组装超分子作为基因载体对转染效率的影响(Sci. China: Chem., 2015, 58, 1461; Polym. Chem., 2015, 6, 2466。另外,研究院基于介孔二氧化硅、金纳米颗粒、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)等材料制备了系列高性能、多功能基因载体(Acta Biomater., 2014, 10, 3786; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 17911; Acta Biomater., 2015, 11, 381; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 553; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 12238; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 6, 1044; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 8376; Bioconjug. Chem., 2016, 27, 2744; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 3919; Biomater. Sci., 2016, 4, 1233;Biomaterials, 2017,117, 77)。

 

2研究院所构建的系列基因载体

 

2)方向2成像探针材料

在上转换荧光成像领域,研究院前期已合成多种配比稀土上转换荧光材料,颗粒尺寸可均匀控制在20-50nm,分散性良好,并且呈现出非常优异的上转换发光效果(图3)。该材料后期可进行改性及多重修饰,在生物成像、医药领域具有非常广泛的应用。

 

3研究院所构建的La系上转换纳米颗粒(980nm激发)

 

    在近红外二区荧光成像领域,研究院前期合成了非对称性的苯并二噻吩单元,该单元同时具有噻吩取代苯并二噻吩的纵向延展共轭结构和烷氧基取代苯并二噻吩的良好溶解性等优点,与经典的二噻吩苯并噻二唑单元共聚,得到聚合物PBDTTh-DTffBT(图4J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 2371),其吸光性能得到显著提高。

  非对称

4研究院所构建的含非对称性苯并二噻吩单元的聚合物的结构

细胞实验结果证实我们制备的纳米颗粒尺寸适合被细胞内吞(图5a, b),用808 nm激光光源照射后,通过共聚焦显微镜可明显看到,照射区域细胞被杀死,未照射区域细胞正常,证实所制备的纳米颗粒除了可以进行荧光成像外还具有光热效果(图5c, d)。

  基础-侧链3

5纳米颗粒被Hela细胞内吞后的共聚焦显微镜图片(a,b),以荧光素乙酸和碘化丙啶共染的Hela细胞在激光照射前后的共聚焦显微镜图像,绿色显示活细胞,红色显示死细胞(c,d)

 

3)方向3抗菌水凝胶敷

研究院进行了一系列原始创新的研究,自主开发了可注射水凝胶,将其用于腹腔术后肠粘连防治,该水凝胶材料制备简易,生物相容性良好、可生物降解,可规模化生产,有望在未来投入临床应用(图6Polymer Chemistry, 2014, 5, 2018)。

 

6研究院所构建的可注射巯-烯水凝胶用于腹腔术后粘连防治

 

在此基础上,自主开发了抗菌水凝胶,取得了良好的抗菌效果,为下一步的抗菌材料的研制以及伤口敷料的开发奠定了坚实的基础(图2Polymer Chemistry, 2014, 5, 4002)。

 

7研究院所构建的季铵盐可注射抗菌水凝胶

目前,正在进行新型聚四氢嘧啶抗菌高分子的研发工作,已经取得了良好的效果,且该类抗菌高分子不会产生耐药性,为解决超级细菌提供了可能的解决方案,如图3

  抗菌圈

8研究院所构建的新型聚四氢嘧啶抗菌材料对E. coliS. aureus的抑菌圈

 

4)方向4生物大分子和药物分离纯化材料

研究团队在色谱材料的合成制备、表面改性及其在蛋白质等生物分子(图9)的分离纯化领域的研究成果于2016 年分别荣获中国分析测试协会科学技术奖一等奖”1(编号:2016-1-008-01-R)、中国分析测试协会科学技术奖二等奖”1(编号:2016-2-006-02-R)。并有多篇论文发表(Journal of Chromatography A, 2016, 1437, 226; Talanta, 2018, 182,171; Talanta, 2016, 152, 76; Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2016, 408, 6781; Separation and Purification Technology, 2016, 166, 187; Electrophoresis, 2017, 38, 3104; Electrophoresis, 2012, 33, 3066; New Journal of Chemistry, 2018, 42, 1115; New Journal of Chemistry, 2017, 41, 4637; RSC Advances, 2013, 3, 20010; Journal of Separation Science, 2017, 40, 4320; Journal of Separation Science, 2015, 38, 2819; Journal of Separation Science, 2014, 37, 725; Journal of Materials Science, 2016, 51, 5240; Materials, 2017, 10, 440; Biomicrofluidics, 2016, 10, 044106; Biomicrofluidics, 2016, 10,


024107; Analytical Methods, 2016, 8, 919 )

 

9 研究院所构建的ICC膜色谱材料(A)和商业化的PVDF膜色谱材料(B)SEM照片及其在抗体IgG4装载、洗涤和洗脱过程中紫外吸收与体积流量的变化: ICC膜对IgG4的结合容量是商业化PVDF膜的 10.2

 

5、信息化建设情况

研究院依托青岛大学智慧校园与信息化建设研究院,在图书资料、科技文献、学科产业信息等方面为研究院研发工作提供了信息服务。建设科研平台网站,作为宣传研究院研究成果、技术和产品展示的平台,并开展技术交流和信息共享。加强与行业协会、学会及相关 企业的合作,争取各方面的支持,与学校图书馆密切合作,与相关部门或企业共建生物医用材料信息技术平台,建成省内领先的生物医用材料图书资料信息基地。为研究院的科研、人才培养、对外开放等提供优质的服务。

 

6、技术带头人与创新团队情况

1)技术带头人

申有青教授男,博士,博导,美国医学与生物工程院院士(Fellow),国家杰青,教育部长江学者,科技部中青年科技领军人才,科技部国家重大科学研究计划首席科学家,青岛市创新创业领军人才,现任青岛大学首席教授,生物医用材料与工程研究院院长。中国生物材料学会理事,中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会委员,美国国家科学基金评审委员会委员,国家自然科学基金委员会专家评审组成员,美国化学会《Industrial and Engineering Chemistry Research》副主编,国际期刊《Current Nanoscience》副主编,《Nanomedicine》、《J Mater Chem》、《Int J Pharmaceutics》、《Chinese J Chem Eng》编委,《Biomaterials Engineering丛书总编

长期从事功能高分子合成及其作为新型智能药用辅料材料用于肿瘤靶向纳米制剂的研究。在美国怀俄明大学执教期间主持了5项美国国家科学基金资助项目(平均资助率小于10%)、2项美国国防部基金资助(资助率分别为5.3%5.7%)、及癌症协会基金和州政府基金各1项等资助。08年回国工作后,主持了国家杰出青年基金、973前期研究专项、国家基金委重大项目课题和子课题、国家重大科学研究计划纳米专项项目(任首席)等。迄今在重要的学术期刊上共发表SCI论文180篇,SCI H-因子43;其中近五年SCI他引2623次,单篇最高150次。近五年内:主编英国皇家化学会著作1本,发表SCI论文56篇(35篇第一或通讯作者),包括Prog Polym Sci 2篇、Adv Mater 2篇、JACS 3篇、Adv Funct Mater 1,IF大于535篇,SCI他引583次;获授权专利6项。工作被美国化学会Chem&Eng NewsNature出版社的SciBX报道及专家正面评价。在ACSAIChECRS年会、Gordon Res Conference等重要国际会议上做邀请报告。

 

丛海林教授,男,博士,博导,山东省杰青,山东省泰山学者青年专家,山东省教指委委员,山东省材料学会常务理事,青岛市拔尖人才,现任青岛大学一层次特聘教授,材料科学与工程学院院长。2004年博士毕业于北京大学高分子化学与物理专业,2004-2009年在美国怀俄明大学和加州大学从事博士后研究,并在德国美因兹大学、澳大利亚西悉尼大学、日本筑波大学做过访问学者。现任《纳米科技》编委、《分析仪器》编委、《Integrated Ferroelectrics(SCI)编委、《J. Mater. Sci. Appl.》编委、《J. Mech. Autom. Eng.》编委、《Int. J. Nanomater. Technol. Med.》编委、《Frontiers in Analytical Chemistry》编辑、《Letters in Health & Biological Science》编辑、《J. Phys. CS(ISTP) 客座编辑、《Adv. Mater. Res.(EI)客座编辑、雅典教育研究学会会员、国际顶尖与新兴材料科学家会议主席、国家自然科学基金和中国博士后科学基金项目通讯评审专家等学术职务。

主要从事功能高分子材料、生物纳米材料、特种纤维及橡塑材料领域的教学和科研工作。主持和承担国家973计划、国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金、山东省自然科学基金、教育部霍英东基金、教育部留学回国基金、山东省高校科技计划、山东省研究生教育创新计划、青岛市科技计划等各级科研项目20余项。至今已发表 SCI 收录论文 95 篇,其中第一或通讯作者61篇,包括《Chem. Soc. Rev.》(IF=30.425),《J. Am. Chem. Soc.》(IF=12.113),《Coordin. Chem. Rev.》(IF=12.098)等高影响因子期刊论文。已获得发明专利授权13项,出版英文专著4部。研究成果2007年荣获教育部自然科学奖二等奖,2009年入选美国二十项能改变医学史的生物科技重大突破,2013年荣获青岛市青年科技奖,2014年荣获山东省高校优秀科研成果奖一等奖、亚太材料研究学会IC-TEMS杰出成就奖,2015年荣获青岛市自然科学奖二等奖,2016年荣获中国分析测试协会科学技术奖一等奖,2017年荣获山东省高校科学技术奖一等奖,2014年荣获山东省杰青称号,2015年荣获崂山区拔尖人才称号,2016年荣获山东省泰山学者青年专家称号,2017年荣获青岛市拔尖人才称号,2017年荣获齐鲁最美教师60强称号,2017年荣获青岛大学最美教师称号,2017年荣获青岛大学优秀研究生指导教师称号。

 

于冰教授,女,博士,硕导,青岛大学二层次特聘教授,生物医用材料与工程研究院副院长,化学化工学院化学实验中心副主任。19982003年分别获得青岛科技大学分析化学专业学士、硕士学位,2006年毕业于北京大学分析化学专业,获博士学位。2006-2009年在美国怀俄明大学从事博士后研究。现任Frontiers in Analytical Chemistry编辑等学术兼职。主要从事分析化学和生物医用材料方面的教学和科研工作,承担和参与了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、教育部留学回国基金、霍英东青年教师基金、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金、北京分子科学国家实验室开放课题基金、青岛市科技计划等各级科研项目。已在国内外知名学术刊物上发表SCI论文70余篇,授权国家发明专利12项,参与撰写和编辑美国《色谱百科全书》等著作5部。2016年荣获中国分析测试协会科学技术奖二等奖

   2)创新团队

创新团队成员中有美国医学与生物工程院院士(Fellow1人,长江学者1人,国家杰青1人,山东省泰山学者1人,山东省杰青1人,青岛市创新创业领军人才1人,青岛市拔尖人才1人,具有青年卓越、特聘教授等称号的技术骨干20余人。

 

7、近三年取得的主要创新成果及其经济效益

    1研究院系统分析了肿瘤靶向药物输送的传输过程,提出了高效纳米制剂必须具备2R2SP能力和临床转化型纳米制剂必须具备CES三要素的概念,为高效和临床转化纳米制剂的设计明确了方向;建立了利用癌细胞核靶向药物传递来同时克服癌细胞胞膜和细胞浆内多重耐药性的方法,为解决肿瘤耐药这一棘手的癌症治疗难题提供了一个高效低毒的新途径;提出了通过自组装制备易临床转化型纳米制剂的新方法,并由此开发出了多个有望实现临床转化的专利纳米制剂,为药物输送系统的产品工程开辟了新途径;发明了快速合成单分散聚酯树枝状大分子的方法,突破了树枝状大分子规模化应用的瓶颈。近期,申报人研制的其中一个纳米制剂CBNE(图10),与目前临床上抗肿瘤常用药伊立替康相比,细胞水平上药效提高了一百倍以上(表1)。实验动物体内能够有效抑制原位大肠癌的发展,使生存率从伊立替康的低于10%提高到85%,并大大延长了其生存期,而其系统毒性比伊立替康还小,已在杭州经济技术开发区转化获得300万资助。

 

10研究院已经转化的纳米药物CBNE

 

1研究院开发的CBNE纳米药物与伊立替康的药效比较

肿瘤细胞

类型

半抑制浓度 (μg/mL)

CBNE纳米药物

临床用

伊立替康

倍数

A549

0.13

   11.26

86

MCF7

  0.70 

   50.47

72

MCF7/ADR  

0.19

  100.09

526

KB

0.13

   23.24

178

KB/VCR  

0.04

   57.60

1440

     

    2)建立了胶体晶体基传感器和色谱材料制备的新方法研究院围绕胶体晶体在裸眼检测、高灵敏检测和色谱应用,开发了:基于胶体晶体的新型光学传感器,实现了对环境中有毒气体浓度的裸眼监测;基于胶体晶体的电化学传感器,实现了对肿瘤细胞及肿瘤标志物的高灵敏检测;基于胶体晶体的色谱和富集材料,实现了对蛋白质等生物样品的高效富集纯化和对富勒烯碳纳米材料等特殊样品的高效分离。研究内容涉及生物医药分析、环境分析和材料分析。研究成果已经发表了多篇高水平论文,已获多项国家发明专利,得到了国内外同行的高度肯定和持续关注。研究成果一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备在企业应用后已经取得了1500万元的经济效益,并于2016年获得中国分析测试协会科学技术奖一等奖(图11)。

       

11研究院关于生物大分子和药物分离纯化色谱材料创新成果的获奖情况

 

    3)建立了毛细管电泳抗蛋白吸附涂层制备的新方法,研究院针对毛细管涂层柱制备方法的关键问题作了系统深入的研究,率先使用水溶性感光高分子取代高毒性、高污染、易水解的硅烷化试剂,使整个制备过程绿色环保,简单快捷;拓展了毛细管涂层材料的种类和应用范围;开发研制出了一种可用于蛋白质分离分析的简单、高效、U盘式微流控芯片电泳装置,实现了在超低电压下,快速分离蛋白质样品的目标。研究内容涉及的应用领域包括分离科学、生物医药、电子、化学生物芯片等。研究成果已经发表了多篇高水平SCI论文;申请或授权多项国家发明专利;编辑撰写英文著作章节2部,得到了国内外同行的肯定和关注。研究成果一种透明超疏水玻璃的制备方法在企业应用后已经取得了900万元的经济效益,并于2016年获得中国分析测试协会科学技术奖二等奖(图11)。   

8、近三年开展的科研项目与成果列表

近三承担的主要科研目情况

 

序号

 

项目名称

 

立项部门

 

主持人

/单位

 

研发周期

1

核酸药物高效纳米载药系统的研究

科技部

973计划)

 

申有青

青岛大学

2014.1-2018.12

2

高分子纳米载体结构与体内药物输送特定过程的相关性研究

国家自然科学基金委(重大项目)

 

申有青

青岛大学

2014.1-2018.12

3

ROS响应树枝状大分子的高效制备及其构建基因-药物纳米复合载体的抗肿瘤性能研究

国家自然科学基金委

 

胡浩

青岛大学

2018.1-2020.12

4

仿皮肤Janus凝胶膜片的构建及作为伤口敷料的研究

国家自然科学基金委

 

高利龙

青岛大学

2018.1-2020.12

5

基于感光高分子表面自组装改性的超高效液相色谱固定相研究

国家自然科学基金委

 

于冰

青岛大学

2017.1-2020.12

6

基于感光聚合物胶体晶体和内嵌金属富勒烯的带隙可调光子晶体制备研究

国家自然科学基金委

 

丛海林

青岛大学

 

2016.1-2019.12

7

肿瘤酯酶高特异响应型基因输送载体材料研究

山东省科技厅

(重点研发项目)

 

申有青

青岛大学

2018.1-2019.12

8

改性聚苯醚中空纤维气体分离膜制备研究

山东省科技厅

(重点研发项目)

 

丛海林

青岛大学

2016.11-2017.12

9

螯合功能中空纤维超滤膜的制备研究

山东省科技厅

(重点研发项目)

 

于冰

青岛大学

2016.11-2017.12

10

近红外二区D-A型共轭聚合物荧光材料的设计合成及其应用

山东省自然科学基金委员会

 

谷传涛

青岛大学

2018.3-2020.12

11

pH响应富勒烯-药物输送体系的制备与研究

山东省自然科学基金委员会

 

张小艳

青岛大学

2018.3-2020.12

12

针状纤维素纳米晶表面修饰树枝状大分子构建药物-基因共递体系用于肿瘤治疗的研究

山东省自然科学基金委员会

 

胡浩

青岛大学

2017.7-2019.7

13

新型半导体有机物应用于光热治疗以及多模式协同治疗癌症的研究

山东省自然科学基金委员会

 

王逸凡

青岛大学

2017.7-2019.7

14

光电半导体化合物类石墨烯结构的可控合成及其性能优化研究

山东省自然科学基金委员会

 

陈桂焕

青岛大学

2017.7-2019.7

15

自修复超分子水凝胶的的构建及其性能研究

山东省自然科学基金委员会

 

高利龙

青岛大学

2017.7-2019.7

16

高纯稀土钆两相法制备关键技术及其机理研究

山东省自然科学基金委员会

 

李国玲

青岛大学

2017.7-2019.7

17

丙烷脱氢MOx-PtM=VWGa)协同催化剂设计和反应机理研究

山东省自然科学基金委员会

 

单玉领

青岛大学

2017.7-2019.7

18

疏水性离子液体中脂肪族聚酯的绿色合成

山东省自然科学基金委员会

 

彭乔虹

青岛大学

2017.7-2019.7

19

白藜芦醇在化疗相关认知功能损害中的作用及机制

中国博士后科学基金会

 

高菲

青岛大学

2017.1-2018.12

20

含锡有机半导体材料的设计合成及光伏性能研究

中国博士后科学基金会

 

谷传涛

青岛大学

2017.1-2018.12

21

同位素示踪稀土金属铽氧化腐蚀行为的研究

中国博士后科学基金会

 

李国玲

青岛大学

2017.1-2018.12

22

基于新型半导体有机物光热治疗纳米颗粒的设计与构建

中国博士后科学基金会

 

王逸凡

青岛大学

2017.1-2018.12

23

铋锑基二维光电半导体的设计合成及其光探测性能研究

中国博士后科学基金会

 

陈桂焕

青岛大学

2017.11-2019.1

24

全钒液流电池用高性能侧链型碱性膜的设计及性能研究

中国博士后科学基金会

 

谭青龙

青岛大学

2017.11-2019.1

25

低耗能白色有机发光材料的合成及性能研究

山东省人力资源和社会保障厅

 

耿忠民

青岛大学

2017.11-2019.1

26

用于重金属离子高效去除的螯合功能中空纤维超滤膜研究

青岛市科技局

(产业培育计划)

 

于冰

青岛大学

2017.6-2019.6

27

含有机锡共轭芳杂环的有机半导体材料的设计合成及光伏性能研究

青岛市科技局

 

谷传涛

青岛大学

2017.5-2019.5

28

离子液体中聚羟基脂肪酸酯的绿色合成

青岛市科技局

 

彭乔虹

青岛大学

2017.5-2019.5

29

MOx-Pt(M  = V, W)体系催化丙烷脱氢协同机制研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

单玉领

青岛大学

2017.1-2018.12

30

麻二酚在化疗相关认知功能障碍中的神经保护作用及其机制的研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

高菲

青岛大学

2017.1-2018.12

31

荧光素改性纤维素膜材料的构建及其在缓控释农药上的应用

青岛市人力资源和社会保障局

 

庞龙

青岛大学

2017.1-2018.12

32

全钒液流电池侧链型阴离子交换膜的研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

谭青龙

青岛大学

2017.1-2018.12

33

一种新型中温固体氧化物燃料电池连接体材料—(Ti,M)C/hastelloyM=Ta/W)的制备与性能优化研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

齐倩

青岛大学

2017.1-2018.12

34

硫化钼(钨)基多功能纳米材料的制备及其在癌症治疗中的应用

青岛市人力资源和社会保障局

 

李敏

青岛大学

2017.1-2018.12

35

聚四氢嘧啶水凝胶隐形眼镜用于感染性角膜炎的治疗研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

高利龙

青岛大学

2017.1-2018.12

36

基于IDT/IDTT的新型有机半导体材料应用于光热以及多模式协同治疗癌症的研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

王逸凡

青岛大学

2017.1-2018.12

37

V-VI族化合物二维结构的设计合成及其在光探测器件中的应用

青岛市人力资源和社会保障局

 

陈桂焕

青岛大学

2017.1-2018.12

38

高性能CO2气体分离膜的制备及性能研究

青岛市人力资源和社会保障局

 

耿忠民

青岛大学

2016.09-2018.07

39

用于二氧化碳高效分离的改性聚苯醚中空纤维膜研究

青岛市科技局

(民生科技计划)

 

丛海林

青岛大学

2016.9-2018.9

40

功能高分子基智能药用辅料及肿瘤靶向纳米制剂

青岛市科技局

(创业创新领军人才)

 

申有青

青岛大学

2017.1-2019.12

41

聚环氧乙烷基抗蛋白吸附芯片电泳制备研究

山东省教育厅

 

于冰

青岛大学

2015.9-2018.9

 

 

近三发明专授权情况

 

序号

 

  名称、专利号

 

发明人/专利权人

 

授权时间

1

一种多孔交联聚苯乙烯微球及其制备方法ZL201510279409.6

丛海林;于冰;田超

青岛大学

2017.11.28

2

一种便携式微流控芯片电泳装置及其应用ZL201510582353.1

丛海林;于冰;徐晓丹;袁华

青岛大学

2018.02.13

3

一种高通量聚苯醚微滤膜及其制备方法ZL201510300998.1

丛海林;袁华;于冰

青岛大学

2017.06.09

4

一种HPLC色谱柱填料的改性方法ZL201510304385.5

丛海林;于冰;田超

青岛大学

2017.06.16

5

一种防污闪超疏水自清洁涂料及其制备方法ZL201510359050.3

丛海林;于冰;陈新;杨淑静;焦明明

青岛大学

2017.12.01

6

一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法ZL201510478651.6

丛海林;于冰;陈新

青岛大学

2017.03.08

7

一种聚乙烯醇重氮聚合物的制备方法及其应用ZL201610089081.6

于冰;丛海林;陈新

青岛大学

2016.02.17

8

一种具有螯合功能中空纤维超滤膜的制备方法ZL201410491434.6

丛海林;孟祥英;于冰;陈新;彭乔虹

青岛大学

2017.02.08

9

一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备ZL201310549448.4

丛海林;孟祥英;于冰

青岛大学

2015.12.02

10

一种抗蛋白吸附毛细管电泳共价键合涂层柱的制备方法ZL201310608172.2

丛海林;于冰;焦明明

青岛大学

2017.04.19

11

一种透明超疏水玻璃的制备方法ZL201210278675.3

丛海林;于冰;王少鹏

青岛大学

2015.11.25

12

一种绝缘超疏水涂层的制备方法ZL201210278701.2

丛海林;于冰;焦明明

青岛大学

2016.01.27

 

 

近三年主要论文发表情况

 

 

序号

 

 

论文题目、发表期刊

 

发表时间、  卷、期、页

 

SCI 影响因子  及中科院分区

1

A non-cytotoxic dendrimer with innate and potent anticancer  and anti-metastatic activities, Nature Biomedical  Engineering

2017, 1, 745

Nature子刊

2

Rational design of cancer nanomedicine:  nanoproperty integration and synchronization, Advanced Materials

2017, 29, 1606628

IF   19.791

1

3

Fusogenic reactive oxygen  species triggered charge-reversal vector for effective gene delivery, Advanced  Materials

2016, 28, 1743

IF   19.791

1

4

Esterase-activated charge-reversal  polymer for fibroblast-exempt cancer gene therapy, Advanced Materials

2016, 28, 10613

IF   19.791

1

5

Intracellularly disintegratable  polysulfoniums for effcient gene delivery, Advanced Functional Materials

2017, 27, 1606826

IF   12.124

1

6

Nonviral cancer gene  therapy: delivery cascade and vector nanoproperty integration, Advanced Drug  Delivery Reviews

2017, 115, 115

IF   11.764

1

7

Macrophages as active  nanocarriers for targeted early and adjuvant cancer chemotherapy, Small

2016, 37, 5108

IF   8.643

1

8

Alkylthienyl substituted asymmetric 2D  BDT and DTBT-based polymer solar cells with a power conversion efficiency of  9.2%, Journal of Materials Chemistry A

2018, 6, 2371

IF   8.867

1

9

 

Facile approach to prepare a vanadium  oxide hydrate layer as a hole transport layer for high-performance polymer  solar cell, ACS Applied Materials & Interfaces

2017, 9, 18087

IF   7.504

1

10

Hybrid top-dowm/bottom-up strategy using  superwettability for the fabrication of patterned colloidal assembly, ACS  Applied Materials & Interfaces

2016, 8, 4985

IF   7.504

1

11

Highly selective CO2 capture  by nitrogen enriched porous carbons, Carbon

2015, 92, 297

IF   6.198

1

12

Photosensitive polystyrene/silver  bromide hybrid colloidal crystals as recoverable colorimetric naked eye  probes for bromine gas sensing, Journal of Materials Chemistry C

2016, 4, 1386

IF   5.256

1

13

Preparation of Polymeric Janus  Microparticles with Hierarchically Porous Structure and Enhanced Anisotropy,  Journal of Colloid and Interface Science,

2018, 522, 144

IF   4.233

2

14

Light-assisted preparation of vancomycin  chiral stationary phase based on diazotized silica and its enantioseparation  evaluation by high-performance liquid chromatography, Talanta

2018, 182, 171

IF   4.162

2

15

Synthesis and application of sulfonated  polystyrene/ferrosoferric oxide/diazoresin nanocomposite microspheres for  highly selective removal of dyes, Materials & Design

2017, 135, 333

IF   4.364

2

16

 

Self-assembled and covalently linked  capillary coating of diazoresin and cylcodextrin-derived dendrimer for  analysis of proteins by capillary electrophoresis, Talanta

2016, 152, 76

IF   4.162

2

17

Preparation of highly permeable BPPO  microfiltration membrane with binary porous structures on a colloidal crystal  substrate by the breath figure method, Journal of Colloid and Interface  Science

2016, 461, 232

IF   4.233

2

18

Self-assembled covalent capillary  coating of diazoresin/carboxyl fullerene for  analysis of proteins by capillary electrophoresis and a comparison with  diazoresin/graphene oxide coating, Journal of  Chromatography A

2016, 1437, 226

IF   3.981

2

19

Fabrication of highly  ordered porous membranes of cellulose triacetate on ice substrates using  breath figure method, Journal of Polymer Science Part B

2015, 53, 552

IF   3.318

2

20

Stimuli responsive nanoparticles for  controlled anti-cancer drug release, Current  Medicinal Chemistry

2018, 25, 1

IF   3.249

2

 

 

9、产学研合作

产学研合作协议

人员

承担单位

山东广通宝医药有限公司产学研合作协议

丛海林

青岛大学

青岛新材料股份有限公司产学研合作协议

丛海林

青岛大学

德州奥深节能环保技术有限公司产学研合作协议

丛海林

青岛大学

 

 

10、成果转让

转让或转化成果

人员

承担单位

CBNE纳米抗癌药物的产业化协议

申有青

杭州墨丘利生物医药科技有限公司

专利ZL201310549448.4转化协议

丛海林

青岛大学

专利ZL201210278675.3转化协议

丛海林

青岛大学

山东广通宝医药有限公司技术开发合同

丛海林

青岛大学

 

 

11、获奖

获奖

人员

承担单位

2016年获中国分析测试协会科学技术奖一等奖

丛海林、于冰、徐晓丹等

青岛大学

2016年获中国分析测试协会科学技术奖二等奖

于冰、丛海林、陈新等

青岛大学

2017年获山东省高等学校科学技术奖一等奖

丛海林、于冰、彭乔虹等

青岛大学

2016年获山东省高等学校科学技术奖一等奖

丛海林、于冰、唐建国等

青岛大学

2015年获青岛市自然科学奖二等奖

丛海林、于冰、杨淑静等

青岛大学

2018年获山东省省级教学成果奖一等奖

丛海林、于冰、杨淑静等

青岛大学

2017年获山东省研究生优秀科技创新成果奖

徐晓丹,导师:丛海林

青岛大学

2017年获山东省优秀硕士学位论文

王月中,导师:丛海林

青岛大学

2016年获山东省大学生科技创新大赛二等奖

郝天姿,导师:丛海林

青岛大学

2017年获齐鲁最美教师60

丛海林

青岛大学

2017年获青岛大学最美教师

丛海林

青岛大学

2017年获青岛大学优秀研究生指导教师

丛海林

青岛大学

 

 

12、联系方式

申有青教授:amnano@163.com

丛海林教授:hailincong@163.com

 冰教授:yubingqdu@163.com

青岛大学国家重点实验室培育基地318房间、青岛大学科技园200D房间

关闭窗口

地址: 青岛市宁夏路 308 号      邮编: 266071

版权所有 © 千赢国际qy88.vⅰp.com  ® COPYRIGHT