一、中心简介

智能生物材料研究室成立于 2024 年 10 月，依托国家应急管理部重点实验室，是天津大学温州安全（应急）研究院的第四研究室，研究围绕平时急救（创伤）、灾时（地震/挤压伤+火灾爆炸/复合伤）、战时（战创伤+出血）展开智能生物材料研发。方向包括但不限于止血材料、人工血管、智能敷料、干细胞及分泌组分、组织修复替代材料等。团队成员目前包括正高级职称 4 人，副高级职称 2 人，其中博士导师 4 人，硕士导师 2 人。

团队以“灾害医学救援-智能诊疗装备-生物材料开发”为链条，形成“基础研究-技术研发-临床转化”全链条创新能力，成果服务于应急安全与医疗健康领域。团队长期致力于安全应急、医疗救援、生物材料及智能诊疗装备等领域的科研攻关，近年来主持/参与国家级、省部级及校企合作项目27项，总经费逾3000万元。团队成员在Nature Communication、Science Advances、Biomaterials、Acta Biomaterialia、Mater Today Bio、Chemical Engineering Journal等本领域重要期刊发表SCI论文40余篇，申请/获批国家专利20余项。

主任：吕琪

秘书：李济森、郑毅

研究中心成员：侯世科、樊毫军、史杰、郭小芹、李雯、李佳蒙、李济森、郑毅

拟双聘/合作：王淑芳（南开大学）

二、项目研究

围绕应急医学“平时急救、灾时救援、战时卫勤”的战略定位，聚焦以下四个方面的科学研究和成果转化：

1、止血材料：针对战争和灾难等突发事件，伤病员现场大出血及重要脏器损伤问题，研发适用不可压迫性出血的新型止血材料，降低突发事件危重伤员病死率和伤残率，改善伤员预后和生存质量。

2、小口径人工血管：仿生天然血管结构和组成，利用3D打印、静电纺丝等技术研制原位诱导组织工程人工血管，实现人工血管植入体内后快速再生，并通过电刺激、生物活性修饰等方式抑制血栓形成、内膜增生和钙化，最终研制一款可根据患者需要定制尺寸和形状，长期储存，易于产业化的人工血管。

3、促修复功能材料的研发与多器官应用：针对心脏、肾脏、肌肉等多器官损伤修复过程中存在的组织结构难以重建、修复周期长及免疫反应显著等问题，开发以脱细胞基质为基础的多功能促修复材料。通过材料结构优化和功能修饰，模拟天然组织的微环境，精准引导宿主细胞行为及活性因子的释放，促进损伤组织的再生与功能恢复，为多器官损伤的再生医学应用提供可靠支撑。

4、智能创面促修复材料：针对复杂创面愈合周期长、易感染和难监测的临床难题，开发一种集实时监测、智能调控与药物释放于一体的智能创面促修复材料。该材料通过柔性传感器动态获取创面微环境信息，并结合促修复材料的控释能力，提供精准化、个性化治疗方案，提升创面愈合效率。

三、成果转化

1、一种抗菌、止血、促修复、防粘连的组合使用型多功能材料的制备方法及应用

基于团队自主开发的'海藻酸钠-明胶复合水凝胶协同交联技术'，开发了具有抗菌、止血、促修复和防粘连多重功能的组合型生物材料体系。该材料系统由海藻酸钠/明胶复合水凝胶与氯化钙-单宁酸交联剂组成，通过分子层面的协同作用机制，实现创面快速封闭、长效抗菌、微环境调控及物理屏障防粘连等多重功能。针对不同创伤修复需求，基于'组分-结构-功能'精准调控策略，可优化材料力学性能、降解时间和药物释放曲线，适用于各类创伤修复及外科手术应用。

2、小口径人工血管研发

采用天然血管脱细胞基质与合成高分子材料制备结构和组成双仿生人工血管，并添加生物活性因子修饰，增强合成人工血管生物活性和抗凝血性，旨在为解决外周血管病变、心脏搭桥、血液透析提供一种革命性、全新的、可使用的小口径人工血管产品。

3、用于不可压迫出血的液体止血泡沫及其制备方法和应用

不可压迫性出血造成的死亡是院前死亡的主要原因，因此迫切需要开发能够有效处理这类出血的创新止血材料。受金属离子-蛋白复合物形成的持久泡沫的启发，我们开发了一种可注射且稳定的液体止血泡沫，由明胶/丝素蛋白和止血金属离子Ca2+/Fe2+组成。这种泡沫可以使用简单的双注射器Tessari方法快速获得，与传统的纯明胶泡沫相比，它具有优越的机械强度、寿命和流变性能。此外，止血后，泡沫可以保留在伤口上，在伤口上迅速无害地降解，减轻炎症反应，减少不必要的粘连。也可以通过简单的工艺，容易、快速、完整地从伤口上取出，不会破坏已形成的血凝块或引起继发出血，便于对伤员的进一步治疗。这些功能突出了其在院前急救不可压缩性出血的巨大潜力。

4、智能化柔性传感器-仿生水凝胶协同出血监测止血敷料

基于团队自主开发的 “柔性传感器-仿生水凝胶协同出血监测诊疗一体化技术”，开发了出血监测、失血量评估和热动力止血一体化智能水凝胶敷料。该敷料采用贻贝仿生技术制备壳聚糖基水凝胶，并通过导电材料PEDOT: PSS及石墨烯修饰，结合柔性传感器功能设计，实现创面出血的诊疗一体化，构建“动态感知-精准止血-智能预警”的全链条诊疗平台，为战场、灾害等极端环境下出血救治提供解决思路。

四、合作企业/医院

与北京大学人民医院、天津市第一中心医院、天津市武警特色医学中心、深圳大学总医院等多家三级甲等医院合作，以“灾害医学救援-智能诊疗装备-生物材料开发”为链条，形成“基础研究-技术研发-临床转化”全链条创新能力，成果服务于应急安全与医疗健康领域。合作项目总经费逾3000万元。

五、对外服务

可对外提供材料制备、性能表征与生物学评价等服务。材料制备包括多功能水凝胶、止血泡沫、脱细胞基质材料和小口径人工血管等；性能表征涵盖材料的理化性质、力学性能及微观结构分析；生物学评价可开展细胞毒性、增殖、黏附、血液相容性及小动物体内止血与修复实验。同时可提供配方优化、注册咨询及成果转化支持，服务于材料研发与临床应用的多环节需求。

六、合作联系方式

研究室主任：吕琪

E-mail：lvqi@tju.edu.cn