仿生医用材料课题组主要开展生物功能化人工骨材料、新型人工心脏瓣膜材料、3D打印先进功能材料等方面研究工作。

　　一、新型人工骨材料研制

　　人工骨材料主要用于临床骨科、齿科的骨缺损修复，仅我国每年骨缺损或骨损伤患者约300万人。课题组利用丰富的海洋生物质骨架开发多种可吸收多孔人工骨材料，其中海胆刺人工骨被用于骨缺损修复以及脊椎融合器填充物，植入动物体内10个月后该人工骨材料完全降解被新生骨取代，研究证明具有三维开孔结构、较细小梁结构的人工骨材料比现有的多孔磷酸钙人工骨材料具有更优越的骨传导性和体内降解特性。该项工作解决现有第三代可降解人工骨材料机械强度差、无生物活性等问题，并实现人工骨材料体内降解与新骨再生速度相匹配，为3D打印高性能人工骨陶瓷材料提供了重要依据，研究工作被包括ScienceDaily、Phys.Org等多个媒体引用报道。

具有连通开孔结构的海胆刺人工骨用于骨缺损修复及脊柱间融合
(ACS Applied Materials & Interfaces 2017; 9(11):9862-9870)。

　　二、新型人工心脏瓣膜材料研究

　　临床上应用的生物质瓣膜因体内酶解、钙化等问题严重限制其服役寿命。针对以上问题，课题组制备出多种新型高分子人工心脏瓣膜，其中利用聚乙二醇-蛋白质纤维复合材料制备的人工心脏瓣膜具有与人体瓣膜相近的力学性能以及良好的生物相容性。该项研究提出利用抗污水凝胶材料复合人工心脏瓣膜以提高其抗钙化、防酶解功能，为克服人工瓣膜材料体内钙化问题提供了新方案。

利用聚乙二醇-蛋白质纤维复合材料制备人工心脏瓣膜，通过水凝胶的致密分子网络改善人工心脏瓣膜的抗钙化、防酶解功能
（ACS Applied Materials & Interfaces. 2017;9(19):16524-16535）。

　　三、低温晶化法制备纳米磷酸钙材料

　　利用非晶态材料低温晶化方法制备一系列纳米磷酸钙材料，解决了传统高温煅烧或固相反应难以制备纳米材料的问题。并通过该新工艺制备生物功能化纳米磷酸钙材料，显著提高这类材料的生物活性及磁成像等功能。此外，我们研究发现镁元素掺杂对无定性碳酸钙有序组装纳米方解石晶体具有重要影响，并通过化学合成方法实现了从非晶态含镁碳酸钙→含镁方解石晶体→含镁β-TCP纳米材料的全过程仿生制备。