华东理工大学生物材料所博士后俞远满志存高远探新路 风劲帆满海天阔

  • 来源:中国高新科技
  • 关键字:博士,生命科学,研究
  • 发布时间:2022-12-14 11:05

  生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间、生物和环境之间关系的科学。随着科学技术水平的不断提升,有人提出“21 世纪是生命科学的世纪”,这激励着无数有志青年加入生物科学的大军,俞远满便是被这股时代大潮深远影响的一位年轻学者,而他所专注的则是生命科学中较为精深的生物材料领域。

  俞远满于2020 年9 月博士毕业,并继续在母校华东理工大学生物材料所进行博士后研究工作,师从国际著名生物材料学家刘昌胜院士。研究方向主要围绕如何设计和构建新型功能化生物材料诱导血管新生,解决临床中血管无法及时长入而导致的组织缺血性坏死难题。至今已发表SCI 论文 28 篇,其中以第一/ 通讯作者在国际顶尖生物材料相关期刊《Science Advances》《Biomaterials》《Acta Biomaterialia》等发表多篇学术论文。撰写2 部英文专著章节,设计构筑了一系列生物活性材料,有效解决了急性缺血组织中新生血管难以长入的问题。主持国家级省部级项目4 项,并获得2021 年博士后创新人才支持计划资助。目前还承担着国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上资助等科研项目。

  执着创新,匠心为用

  初心为终,匠心为用。在这个人心浮躁的时代,能够秉持一颗初心,埋首科研创新,是难能可贵的。俞远满在导师刘昌胜院士的影响下,真正做到了以匠心做匠事,将生物材料科研事业、健康事业作为自己的终身事业并为之奋斗。

  众所周知,心血管疾病是全球致死率最高的疾病,严重影响着人类健康。而自然灾害和事故等造成的组织创伤,常因无法及时完成必需的血管重建而导致修复失败。因此,快速引导缺血组织中血管网络重建并建立充足的血流灌注依然是组织再生领域面临的重要挑战,对于预防组织缺氧性坏死、加速损伤修复至关重要。

  组织工程作为解决损伤修复和实现组织再生最有效的手段之一,也曾历经几十年的发展,发明设计了一系列可用于人体的生物材料。然而,过去的材料设计往往聚焦于材料的生物安全性和可控降解性能,对于诱导原位血管再生往往处于被动、惰性的状态。在不借助外源性生长因子的状态下,无法获得理想的修复效果,而长期高剂量生长因子的使用具有成本高及潜在致瘤风险等缺点。

  针对移植物常常因缺少新生血管以致无法提供足够的氧气和营养物质而导致修复失败这一难点问题,俞远满在导师指导下进行了深入研究,参与撰写的《生物材料的血管化效应》深入阐述了国内外促血管化生物材料的构建方法以及其体内诱导血管新生的多样性及作用机制。在此基础上,他设计了生物活性材料与生长因子协同的传输系统,并进一步探讨了其理化特性、生物相容性及体内外促血管化作用。

  例如,传统脱模板法制造的多孔材料虽然孔隙率高,但孔洞连通性差,不利于细胞的长入和物质交换。俞远满等人受金属锻造焊接的启发,发展了“自下而上”的材料制备思路。即首先制备均匀的多孔PLGA 微球,将其放置在事先准备好的模具中并升温至特定温度后即可实现微球间的紧密连接,一体构建多孔连通微球支架。配合表面修饰磺化多糖和生长因子VEGF 可有效促进内皮细胞的长入,并在连通孔洞中自组装成环形成新生血管。

  与此同时,通过有机- 无机杂化复合构建了基于介孔、微孔、大孔的多模块支架体系,实现了匹配体内骨缺损修复规律的双因子可控释放。在急性下肢缺血性骨缺损模型中,早期快速响应体内病理微环境并激活水凝胶的初级降解和促血管因子的快速释放,引导功能性血管长入以提供修复所必需的氧气和养分。后期募集骨髓间充质干细胞在支架处成骨分化,高效实现骨缺损组织的原位再生修复。该方法可为未来设计促血管化支架提供新的研究思路。

  而早在2017 年,刘昌胜院士便带领团队在国际上首次提出了“材料生物学”新理论,即围绕宿主体内动态的生理学特性,设计构建多功能活性材料,主动响应宿主细胞并释放修复因子,实现缺损组织的完美修复。在该理论的指导下,俞远满等共同阐明了急性缺血环境中宿主免疫细胞的动态活动规律,以及其在参与诱导血管新生中的作用,设计并筛选了一系列仿生活性材料,最终发现一类新型的磺化多糖可有效调控宿主细胞分泌内源性生长因子介导血管新生。

  2021 年2 月,一篇关于“血管化生物材料研究新进展” 的文章发表在Science Advances(《科学进展》)上,俞远满为第一作者,王靖教授、刘昌胜院士是通讯作者。该文详细介绍了刘昌胜院士和王靖教授课题组发现类肝素多糖磺化壳聚糖(SCS)可有效诱导缺血下肢中功能性血管的重建及贯通血流的恢复,并详细解析了其作用机制。

  文章表示,材料植入体内后会引起炎性反应,其分泌的内源性生长因子对募集内皮细胞并诱导血管新生至关重要。然而,不可控的炎性反应同样会引起瘢痕组织的形成并阻碍新生血管的长入和损伤修复。而通过材料本身的生物学效应可控调节体内微环境,有效诱导原位血管化的形成及其作用机制尚无报道。同时,研究人员发现SCS 在无外源性生长因子的参与下,通过调控巨噬细胞向M 2 极化,刺激其分泌内源性VEGF 可有效诱导缺血组织中功能性血管的新生,并指出磺酸基团和糖链结构对诱导血管新生均十分重要,两者缺一不可。该研究为未来新型促血管化材料的设计及制备提供了新思路。

  慎思笃行,迈向未来

  他是一个平凡的科技工作者,却如同一辆恒久行驶在博识求精与厚德至善铺就的道轨上的列车,坚持用科技武装自己的头脑,以执着探索人生边界。俞远满的探索之路看似是 “笨鸟先飞”的研究苦旅,却饱含他那颗年轻的心对健康事业的大爱。

  正如他所说的:“在未来,我将接受更大的挑战,着重开展急性缺血性脑卒中患者中血管网络重建及神经功能恢复的研究。”因为只有更快地开展研究,才能尽快聚焦临床实际需求,充分发挥材料学、工程学、生物学、医学等多学科交叉技术的优势,进而解决脑卒中患者术后缺血组织中引导血管新生的难题,帮助更多患者摆脱痛苦。

  博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。俞远满用自己的实际行动为中华民族几千年的求知之路注入了新的时代品格。

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