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
微結構的范例啟發(fā)我們在對生物材料的設計需要構建多維有序微結構從而實現(xiàn)其功能的智能調
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，構筑2D 有序界面、3D 有序微結
構支架、 以及具有 4D 變形智能響應的有序微結構支架。建立基于纖維素納米纖維的多維復
雜結構的可控構建方法及多種方法的協(xié)同調控，闡明超分子結構與力學性能和生物功能之間的
關系。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。為構筑多維精細結構的骨和椎間盤組織、血管組織、腸
道組織工程支架提供重要科學依據(jù)。