研究兴趣

 先进高分子材料与医用转化课题组从医用材料及其器械产业的重要需求出发，实行基础-关键技术-产业化全链条研发模式，开展智能 医用高分子新材料合成，探究材料与人体相互作用机制，旨在实现高值医疗器械产业化。 

研究资助 

作为项目/方向负责人承担科研课题多项，累计经费3500多万元。1.国家重点研发计划项目（2017-2020年）；2.国家自然科学基金 项目（4项，2009-2022年）；3.中国科学院-威高集团计划项目（3项，2010-2022年）；4.美国公司国际合作项目（2015年）；5.中 科院院地合作项目（2014-2016年）。

研究领域和现状

[1] 智能响应型医用高分子材料（前沿方向） 

基于高分子材料对体内外环境差异或变化的响应，化学合成聚谷氨酸基医用高分子新材料，为发展人体环境响应型医疗器械提 供新思路。

 [2] 医用高分子材料表面与界面（基础方向） 

研究材料表面组成、拓扑结构等与蛋白质、血细胞、体细胞、细菌相互作用关系，为高分子基医疗器械性能提升提供理论基 础。

 [3] 高值医用高分子材料与医疗器械（应用方向） 

开展关键高值医用高分子制备、精密/特殊加工、医用功能表面构建等关键技术攻关，降低高值医疗器械并发症，提高其使用舒 适感，旨在实现高值医疗器械产业化。

 [4] 高分子材料反应加工（应用方向） 

从国民经济重要需求出发，开展热塑性弹性体、聚烯烃等高分子材料反应挤出功能化与高性能化研发工作，获得高分子专用料 制备关键技术，实现产业化应用推广。 先进高分子材料与医用转化课题组作为第一完成单位，获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、省部级科技进步一等奖 （3项）和威海科学技术最高奖。发表论文300多篇，他引3500多次。授权专利48件，实施18件。承担国家自然科学基金重大/重点/ 重大国际合作项目、国家重点研发计划（子方向）、国家区域创新中心专项和企业研发项目等40多项，累计进所经费5000多万元。 参与《十三五新材料产业体系建设》（工程院）、《2035生物医用材料战略发展体系建设》（工程院）和《生物医用材料及医疗器 械十三·五规划》（发改委、科技部和基金委）等规划或指南编制。

 研究工作影响

 [1] 学术评价一 

将类似的阳离子-两性离子转化原理拓展用于通用医用材料抗菌改性上，包括壳聚糖（CS）无纺布伤口敷料和苯乙烯热塑性弹性 体（聚苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯）（SIBS）。所制备的无纺布和弹性体含有阳离子羧基甜菜碱酯（Q-CS和Q-SIBS）能够有效杀死 细菌。羧基甜菜碱水解酯水解后，生成的两性离子表面（Z-CS和Z-SIBS）可以进一步抑制蛋白质、血小板、红细胞和细菌（图10c, d）。这些高分子材料可从存储中高效杀菌使用前转化为抗污性能，有巨大的生物医用前景，而且这些改性策略对其他高分子材料具有普适性。

[2] 学术评价二 

利用这个特性，几个研究组协同抗菌剂和两性离子聚合物，发展了具有湿度响应性抗菌表面。采用紫外引发活性接枝技术（SIPIMP），制备了由聚磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯（PSBMA）内盐外层和阳离子杀菌内层（PDMAEMA）层状抗菌表面。如图8所示， 在干态下，PSBMA外层塌陷促进聚阳离子内层与附着的细菌接触。在湿态下，强烈的水合作用使PSBMA刷舒展形成水化层，促进 死细菌释放，并抑制后续的细菌粘附。

[3] 成果转化一：医用热塑性弹性体新材料及其输注器械 

研发了不含塑化剂热塑性弹性体新材料，在输注器械上实现了大规模应用。该成果的成功实施与应用推动国家药监局于2011年 颁布新文件规定。引领我国输注器械行业从使用聚氯乙烯向热塑性弹性体材料转变。

[4] 成果转化二：耐辐照医用高分子材料及其医疗器械用方向 

研发了耐辐照老化的医用高分子材料及其器械制备新技术，淘汰了对医患人员有潜在重大危害的环氧乙烷灭菌法。该技术成果 的成功实施与应用，推动我国医疗器械灭菌从环氧乙烷方式向辐照方式转变，在医疗器械行业起到了示范、带头作用。

 [5] 成果转化三：体温响应型医用新材料及其留置针 

研发了温度智敏型留置针并实现产业化，可实现体温智能软化，显著提升患者使用舒适感。

主要代表性论文 

近年来，在Chem Commun, ACS Appl Mater Interfaces, Biomacromolecules等期刊上发表文60多篇，他引900多次。

 [1] Yu H, Luan SF*, et al., Fabrication of polylysine based antibacterial coating for catheters by facile electrostatic interaction, Chemical Engineering Journcal, 360:1030, 2019 (IF >6.0,一区)

 [2] Yu H, Luan SF*, et al., Water-Insoluble Polymeric Guanidine Derivative and Application in the Preparation of Antibacterial Coating of Catheter, ACS Appl Mater Interfaces, 10: 39257, 2018 (IF >8.0,一区)

 [3] Yan SJ, Luan SF*, et al., Nonleaching Bacteria-Responsive Antibacterial Surface Based on a Unique Hierarchical, ACS Appl Mater Interfaces, 8: 24471, 2016 (IF >8.0,一区) 

 [4] Yuan SS, Luan SF*, et al., Liquid-Infused Poly(styrene-b-isobutylene-b-styrene) Microfiber Coating Prevents Bacterial Attachment and Thrombosis, ACS Appl Mater Interfaces, 8: 21214, 2016 (IF >8.0,一区) 

 [5] Yan SJ, Luan SF*, et al., Hierarchical Polymer Brushes with Dominant Antibacterial Mechanisms Switching from Bactericidal to Bacteria Repellent, Biomacromolecules, 17: 1696, 2016 (IF > 5.0,一区) 

[6] Ma J, Luan SF*, et al., Facile fabrication of microsphere-polymer brush hierarchically three-dimensional (3D) substrates for immunoassays, Chem Commun, 51: 6749, 2015 (IF > 6.0,一区)

 [7] Yuan SS, Luan SF*, et al., Facile Fabrication of Lubricant-Infused Wrinkling Surface for Preventing Thrombus Formation and Infection, ACS Appl Mater Interfaces, 7: 19466, 2015 (IF >8.0,一区)

 [8] Yuan SS, Luan SF*, et al., ACS Appl Mater Interfaces, 6: 18078, 2014 (IF >8.0,一区) 

 [9] Ma J, Luan SF*, et al., Fabricating a Cycloolefin Polymer Immunoassay Platform with a Dual-Function Polymer Brush via a Surface-Initiated Photoiniferter-Mediated Polymerization Strategy, ACS Appl Mater Interfaces, 6: 1971, 2014 (IF >8.0, 一区)

 [10] Shi HC, Luan SF*, et al., Ultrasonication assisted preparation of carbonaceous nanoparticles modified polyurethane foam with good conductivity and high oil absorption properties, Nanoscale, 6: 13748, 2014 (IF >8.0,一区)

授权发明专利 

授权美国发明专利1项、中国发明专利17项，正在审核11项。

[1] Resin compound containing a functionalized polypropylene and a functionalized styrenic thermoplastic elastomer, 2012, 专利 号：Pat. 8119702（美国）

[2] 一种软组织医用胶，授权时间：2018，专利号：ZL 201510648044.X

[3] 一种抗菌涂层，授权时间：2017，专利号：ZL 201510221747.4 

[4] 医用高分子材料表面上制备抗菌表面方法，2017，专利号：ZL 201510095376.X

[5] 一种抗菌超滑医用材料和抗菌超滑导尿管，2017，专利号：ZL 201510790054.7 

研究组人员概况 

现有成员21人，其中研究员2人、副研（高工）3人、助研1人、研习员1人、项目聘用人员3人、研究生11人。

在读研究生 

刘琳（2018级直博生） 王晓丹（2019级直博生） 孙立伟（2019级直博生） 于欢（2019级博士生） 孙文（2018级硕士） 丁梦（2018级硕士） 杨然（2019级硕士） 刘廷武（2019级硕士） 联合培养研究生 钱升旭（2017级硕士） 车超越（2017级硕士） 张晶（2017级硕士） 

毕业生去向 

近年来，培养博士毕业生7名，8人次获得奖学金。毕业生国外深造、高校、研究所或企业就业多渠道发展。 

[1] 王向红，2019年博士毕业，在读时间：2016年9月-2019年5月。先后获优秀毕业生奖、威高奖学金和博士布劳恩奖学金。 

[2] 闫顺杰，2017年博士毕业，在读时间：2014年9月-2017年5月。先后获优秀研究生奖、博士国家奖学金和博士布劳恩奖学金。 

[3] 马姣，2016年博士毕业，在读时间：2011年9月-2016年6月(直博)。先后获优秀研究生奖、博士国家奖学金和博士布劳恩奖学 金。 

[4] 袁帅帅，2015年博士毕业，在读时间：2012年9月-2015年11月。先后获优秀研究生奖和博士威高奖学金。 

[5] 宋凌杰，2014年博士毕业，在读时间：2009年9月-2014年6月(直博)。 

[6] 李晓萌，2013年博士毕业，在读时间：2010年9月-2013年6月。先后获优秀研究生奖、博士国家奖学金和博士威高奖学金。 

[7] 杨华伟，2012年博士毕业，在读时间：2009年9月-2012年6月。