东华大学材料学院高分子科学与工程系游正伟

striving

游正伟，男，1978年2月5日生，博士学位，东华大学材料科学与工程学院高分子科学与工程系教授，博士生导师，主要研究高分子基生物医用材料和生物基高分子功能材料。可降解材料在再生医学里扮演着核心的角色。聚酯是目前可降解材料里被研究的最多、最有前景的一类材料。但是功能化聚酯的合成还是一个难点，其应用的潜能远远没有被挖掘。我们针对这样一个孕育着巨大机会的挑战，发展出全新方法合成功能化聚酯，开发了一系列具有良好应用潜力的功能化生物材料。工作引起了同行的关注，曾在美国化学会年会上做邀请报告。


游正伟
男
1978-02-05
学位：博士
职称：教授
所属部门：高分子科学与工程系
导师身份：博士生导师
课题组：
职位：复合材料系主任
电话：67874253
Email：zyou@dhu.edu.cn
移动电话：

研究方向:
(1)高分子基生物医用材料
以分子工程学为基础，着重从分子水平上设计研制新型的高分子生物材料，通过精准控制材料的分子结构、着重调控材料的力学和生物学性能；基于动态键设计具有自愈合、环境响应、形状记忆等特殊性质的智能高分子。同时结合现代加工技术特别是3D打印，构建具有特定微纳三维结构的生物材料。进而和医学院校紧密合作，为解决心血管组织再生、眼相关组织修复等重大医学问题提供新的解决途径。
(2)生物基高分子功能材料
随着石油资源的枯竭和人类社会可持续发展意识的日益增强，从可再生资源生产化学品和材料是当前产业界、学术界和政府都高度关注的重大发展趋势。本课题组拟综合有机化学和高分子材料学，深入研究新兴生物基化学品的转化及其在高分子合成中的应用，开发新一代高附加值的环境友好型特色材料，力争在生物基材料这一新兴的战略产业高地占有一席之地。

荣誉获奖:
2013 入选东华大学“励志计划”
2010-2011        美国国防部博士后奖学金
2007        中国科学院优秀毕业生
2006        中国科学院三好学生、优秀学生干部
2000        上海市高等院校优秀毕业生
1999        上海交通大学十大三好学生标兵

学习及工作经历:
2013-        东华大学        材料科学与工程学院        教授
2012-2013        拜耳材料科技        亚太区新事业企划部        创新经理
2009-2012        匹兹堡大学        生物工程系        访问研究助理教授、博士后
2007-2008        佐治亚理工        生物医学工程系        博士后
2002-2007        中国科学院        上海有机化学研究所        博士
2000-2002        上海交通大学        化学化工学院        教师
1996-2000        上海交通大学        化学化工学院        本科

主讲课程：
生物材料导论、高分子胶粘剂、高分子前沿之智能高分子

已取得的主要研究成果：
功能性和可降解性的结合是当前生物材料一大趋势，功能化可降解材料是再生医学的关键核心，但是其缺乏通用有效的制备方法，是亟待解决的瓶颈问题。近年来申请人针对生物医学中应用最为广泛的可降解材料之一——聚酯，设计了与现有方法截然不同合成策略，实现了羟基化聚酯简便通用的制备，系统研究了其衍生化，为再生医学上有重大需求的功能化聚酯生物材料的制备提供了高效普适的新工具；并提出了用小分子功能基调控生物活性，脱细胞基质和人工材料杂化等新思路；构建了一系列原有方法难于制备的力学、生物等性能优良的生物材料，成功应用于干细胞分化调控和体内原位组织再生。工作引起了同行的关注，在美国化学会年会, 中国材料大会，世界先进材料大会等大型学术会议上做邀请报告。

主要论文：
> Ni, N.; Ji J.; Chen, S.; Zhang, D.; Wang, Z.; Shen, B.; Guo, C.; Zhang, Y.; Wang, S.; Fan, X.; You, Z.*; Luo, M.*; Gu, P.* Poly(1,3-propylene sebacate) and poly(sebacoyl diglyceride): a pair of potential polymers for the proliferation and differentiation of retinal progenitor cells Macromol. Biosci. DOI: 10.1002/mabi.201600058.
> Wang, S.; Jeffries, E.; Gao, J.; Sun, L.; You, Z.*; Wang. Y.* Polyester with pendent acetylcholine-mimicking functionalities promotes neurite growth. ACS Appl. Mater. & Interfaces, 2016, 8, 9590-9599.
> Huang, P.; Bi, X.; Gao, J.; Sun, L.; Wang, S.; Chen, S.; Fan, X.*; You, Z.*; Wang. Y. * A β-glycerol phosphate-based polymer for bone tissue engineering. J. Mater. Chem. B, 2016, DOI: 10.1039/C5TB02542G, Cover.
> Gong, W.; Lei, D.; Li, S.; Huang, P.; Qi, Q.; Sun, Y.; Zhang, Y.; Wang, Z; You, Z.*; Ye, X.*; Zhao, Q.* Hybrid small-diameter vascular grafts: Anti-expansion effect of electrospun poly ε-caprolactone on heparin-coated decellularized matrices. Biomaterials 2016, 76, 359-370.
> Gong, W.; Li, S.; Lei, D.; Huang, P.; Yuan, Z.; You, Z.; Zhao, Q.*; Ye, X.* Tissue-engineered mitral valve chordae tendineae: biomechanical and biological characterization of decellularized porcine chordae. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2015, 56, 205-17.
> Xie, Q.; Wang, Z.; Huang, Y.; Bi, X.; Zhou, H.; Lin, M.; Yu, Z.; Wang, Y.; Ni, N.; Sun, J.; Wu, S.; You, Z.; Guo, C.; Sun, H.; Wang, Y.; Gu, P.*; Fan, X.*, Characterization of human ethmoid sinus mucosa derived mesenchymal stem cells (hESMSCs) and the application of hESMSCs cell sheets in bone regeneration. Biomaterials 2015, 66, 67-82.
> Bi, X. #; You, Z.#; Gao, J.; Fan, X.*; Wang, Y.* A functional polyester carrying free hydroxyl groups promotes the mineralization of osteoblast and human mesenchymal stem cell extracellular matrix. Acta Biomater. 2014, 10, 2814-23. (#Co-first author)
> Deng, Y.; Bi, X.; Zhou, H.; You, Z.; Wang, Y.; Gu, P.; Fan, X.* Repair of critical-sized bone defects with anti-miR-31-expressing bone marrow stromal stem cells and poly(glycerol sebacate) scaffolds. Eur Cells Mater. 2014, 27, 13-25.
> Chen, J.-L.; You Z.-W.; Qing, F.-L.* Total synthesis of γ-trifluoromethylated analogs of goniothalamin and their derivatives. J. Fluorine Chem. 2013, 155, 143-150.
> Yang, Y.; You, Z.-W.; Qing, F.-L.* Design and synthetic investigation toward gem-difluoromethylenated fostriecin analogue. Acta Chim. Sinica. 2012, 70, 2323-2336.
> You, Z.; Wang, Y.* A versatile synthetic platform for a wide range of functionalized biomaterials. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2812-2820.
> You, Z.; Bi, X.; Wang, Y.* Fine control of polyester properties via epoxide ROP using monomers carrying diverse functional groups. Macromol. Biosci. 2012, 12, 822-829.
> You, Z.; Bi, X.; Fan, X.*; Wang, Y.* A functional polymer designed for bone tissue engineering. Acta Biomater. 2012, 8, 502-510.
> You, Z.; Bi, X.; Jeffries, E. M.; Wang, Y.* A biocompatible, metal-free catalyst and its application in microwave-assisted synthesis of functional polyesters. Polym. Chem. 2012, 3, 384-389.
> You, Z.; Cao, H.; Gao, J.; Paul, S. H.; Day, B. W.; Wang, Y.* A functionalizable polyester with free hydroxyl groups and tunable physiochemical and biological properties. Biomaterials 2010, 31, 3129-3138.
> Xie, Y.-F.; Xu, X.-H.; Yue, X.-Y.; You, Z.-W.; Qing, F.-L.* Synthesis of gem-difluoromethylenated goniodiol. Chin. J. Org. Chem. 2008, 28, 283-287.
> Yang, Y.-Y.; Xu, J.; You, Z.-W.; Xu, X.-H.; Qiu, X.-L.; Qing, F.-L.* Synthesis of 3?,3?-difluoro-2?-hydroxymethyl-4?,5?-unsaturated carbocyclic nucleosides. Org. Lett. 2007, 9, 5437-5440.
> Wang, B.-L.; Jiang Z.-X.; You, Z.-W.; Qing, F.-L.* Total synthesis of trifluoromethylated analogs of macrosphelide A. Tetrahedron 2007, 63, 12671-12680.
> Xu, X.-H.; You, Z.-W.; Zhang, X.-G.; Qing, F.-L.* Synthesis of 3-deoxy-3,3-difluoro-D-ribohexose from gem-difluorohomoallyl alcohol. J. Fluorine Chem. 2007, 128, 535-539.
> You, Z.-W.; Jiang, Z.-X.; Wang, B.-L.; Qing, F.-L.* An efficient and general route to gem-difluoromethylenated α, β-unsaturated δ-lactones: high enantioselective synthesis of gem-difluoromethylenated goniothalamins. J. Org. Chem. 2006, 71, 7261-7267.
> You, Z.-W.; Zhang, X.-G.; Qing, F.-L.* Stereocontrolled synthesis of gem-difluoromethylenated goniodiols and goniothalamin epoxides based on ring-closing metathesis. Synthesis, 2006, 15, 2535-2542.
> You, Z.-W.; Wu, Y.-Y.; Qing, F.-L.* Synthesis of gem-difluoromethylenated massoialactone by ring-closing metathesis. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 9479-9481.


著作：
You, Z.; Wang, Y.* Book Chapter “Bioelastomers in Tissue Engineering”, in?Biomaterials for Tissue Engineering: A Review of the Past and Future Trends,?Burdick J. and Mauck R. L. Eds. (Springer-Verlag/Wien, 2011,ISBN: 978-3-7091-0384-5), p. 75-118.


授权的专利：
1. Chu, H.; Wang, Y.; You, Z. Polyesters, methods of making polyesters and uses therefore. International Patent. Application No: PCT/US11/22381, International Publication No: WO 2011/091411 A2, USA Patent No: US9023972 B2 (Inventors by alphabetical order)
2. 游正伟、黄鹏、谷平、范先群，一种可降解磷酸化材料及其制备方法和成骨应用，中国发明专利，申请号：201510271968.2
3. 游正伟、王少飞、陈硕、谷平、倪妮，一种聚（1，3-丙二醇-癸二酸酯）在制备视网膜神经细胞载体中的应用，中国发明专利，申请号：201510325707.4
4. 游正伟、陈硕、王少飞、谷平、倪妮，一种聚（癸二酰基甘油二酯）在制备视网膜神经细胞载体中的应用，中国发明专利，申请号：201510323993.0
5. 游正伟、黄鹏、王少飞、谷平、范先群，一种用于骨缺损修复的多孔支架，中国实用新型专利，专利号：201506277431
6. 游正伟、黄鹏、王少飞，一种易功能化易加工的超分子生物弹性体及其制备方法，中国发明专利，申请号：201510362569.7
7．游正伟，黄鹏，赵强，叶晓峰，王敏，龚文辉，一种可降解光固化医用粘合剂及其制备和应用，中国发明专利，申请号：201510992697X
8．游正伟，王少飞，一种可降解主链季铵盐型聚阳离子及其制备方法，中国发明专利，申请号：2015109606083
9. 王少飞、游正伟、黄鹏、褚江、陈硕、耿聪颖、王敏，一种血管修复装置，中国发明专利，申请号：201510270563.7
10. 游正伟、王少飞、陈励捷，一种复合结构小口径管状多孔支架及其制备方法，中国发明专利，申请号：201610396911.X




近几年承担的科研项目：
>主持人 国家自然科学基金面上项目“强韧、手性和氢键交联超分子聚（癸二酸甘油酯）骨架生物弹性体的研制”
>主持人 国家自然科学基金青年基金项目“新型成骨诱导性磷酸化聚酯聚氨酯间聚物纳米纤维支架的设计制备及其在无细胞骨组织工程中的应用”
>主持人 高等学校博士点基金“导向骨再生的功能化脂肪族芳香族共聚酯的设计、合成和体外测试”
>主持人 上海市自然科学基金“新型生物活性系列功能化脂肪芳香共聚酯的设计、合成及测试”
>主持人 中央高校基本科研业务费专项资金重点项目“基于微环境特点构建多功能生物材料修复眼眶骨”
>主持人 东华大学励志计划“功能生物材料的构建及其应用”
>第二负责人 国家高技术研究发展计划（863）项目“具备控释生长因子和诱导眶骨再生的功能化智能材料的研发及临床应用研究”
>主持人 校企合作项目-科思创（原拜耳材料科技）研发项目“新型高性能纤维的研制及其在复合材料中的应用”
>合作单位负责人 国家自然科学基金重大国际合作研究项目“基于微环境特点构建组织工程骨修复眼眶骨缺损及其调控机制研究”
>负责人 美国国防部“先进再生医学”研究基金项目（已完成）“导向血管化骨再生的组织工程支架（Scaffolds for vascularized bone regeneration）”


国际交流与合作：
王亚冬教授
美国匹兹堡大学 终身讲席教授（William Kepler Whiteford Professor）
生物工程系、化学工程系、外科系、McGowan再生医学研究所共聘教授
http://www.biomaterialsfoundry.pitt.edu/
范先群教授
上海交通大学 长江学者特聘教授
上海交通大学医学院党委书记
第五届亚太地区眼整形外科学会主席
http://www.9hospital.com/default.php?mod=article&do=detail&tid=334954
拜耳材料科技
http://www.bayerbms.cn/
其他：
本课题组研究经费充裕，实验条件一流，学术思想活跃，团队融洽奋进；热忱欢迎有志学子攻读硕士、博士研究生、和从事博士后研究（年薪税前25万）!

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东华大学纤维材料改性国家重点实验室游正伟教授团队研制了一系列水响应形状记忆高分子及其组织工程支架。它们可以被压缩到原体积的20%以内，通过微创手术植入，然后在天然的人体体液环境中，水刺激下恢复到既定形状，用于缺损组织修复。该系列水响应形状记忆支架和其他响应类型的形状记忆支架相比，具有对人体无害、操作简单快捷，不需要额外设备等优点。同时该系列高分子具有大量的可以供改造的羟基，可以进行生物活性因子（比如骨生长因子BMP2）等功能化修饰改性。从而获得生物活性水响应形状记忆组织工程支架。研究该系列材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可促进成骨细胞和心肌细胞等的生长，在骨修复和心肌修复等领域具有潜在的应用前景。

  该系列研究工作最近以“A biodegradable functional water-responsive shape memory polymer for biomedical applications”和“A biocompatible, biodegradable and functionalizable copolyeater and its application in water-responsive shape memory scaffold”为题分别发表于生物材料领域知名学术期刊《Journal of Materials Chemistry B》和《ACS Biomaterials Science & Engineering》上，第一篇论文第一作者为博士生郭一凡，吕姿颖为共同第一作者，通讯作者为游正伟教授；第二篇论文作者为博士生谢阳芬，游正伟教授和何创龙教授为共同通讯作者。

  游正伟教授长期致力于生物弹性体研究，形状记忆高分子是弹性体材料中的新兴方向。上述工作中关键是制备含有大量羟基的亲水的功能聚酯弹性体材料，其合成是基于游正伟教授此前发展的酸诱导环氧开环聚合反应（Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2812; Polym. Chem. 2012, 3, 384），该反应以二环氧化合物和二酸为原料，可以一步高效制备羟基功能化的聚酯材料，据此游正伟教授团队研制了一系列功能化生物弹性体材料（Biomaterials. 2010, 31, 3129; Acta Biomater. 2012, 8, 502; Acta Biomater. 2014, 10, 2814; ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 20591; Mater. Sci. and Eng.: C. 2017, 76, 249; J. Mater. Chem. B 2017, 5, 2468）

  该工作获得了国家自然科学基金、上海市自然科学基金、东华大学励志计划等项目资助。

  论文链接：

  J. Mater. Chem. B, 2019, 7, 123.

  https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/TB/C8TB02462F#!divAbstract

  ACS Biomater. Sci. Eng.,

  DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b01337

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsbiomaterials.8b01337

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报告题目：生物弹性体、3D打印及其多领域应用
报告人：游正伟
报告时间：2019年6月27日（星期四）16:00-17:00
报告地点：华东理工大学实验18楼315会议室
联系人：刘润辉


Biography
2007博士                中国科学院上海有机化学研究所
2007-2008博士后研究      佐治亚理工大学
2009-2012博士后研究      匹兹堡大学
2013 至今教授            东华大学


Awards
2002-2007Emmy-Noether-Programm of the DFG
2003Georg Manecke Award of the GDCh
2006Chemistry Award of the Academy of Science of Göttingen
2007Chemiedozentenstipendium of Fonds of the Chemical Industry
2010-Editorial Board Member of Scientific Reports (Nature Publishing Group)


Abstract
生物弹性体即生物可降解生物相容的弹性体(Bioelastomer)是近年来磅礴兴起的生物材料。由于其模拟人体软组织力学特征，顺应体内动态的力学环境，在组织工程、体内传感、电子皮肤等领域均具有广阔的应用前景。我们围绕生物弹性体的分子结构设计、制备、功能化、性能调控及其加工开展了一系列工作。在新材料创制上近年来集中研究了材料的智能化，主要是生物活性和自愈合材料。在加工上主要研究了3D打印，实现了生物弹性体等热固性材料的个性化定制和仿生血管网络等复杂结构的构筑。进而将上述材料和技术应用于组织修复、生物电子、软体机器人等领域。


References


Biomaterials 2015,66, 67-82.
J. Mater. Chem. B 2016, 4(12), 2090-2101.
ACS Appl. Mater. Interfaces.2016, 8(15), 9590-9599.
Materials 2018, 11, 2554.
Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1805108.
Pharmaceutics 2019, 11, 182

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近日，我校材料学院游正伟教授团队，和上海交通大学医学院附属瑞金医院心脏外科赵强、叶晓峰主任医师团队合作，在自愈合材料革新体内医学应用领域取得新进展。他们在《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表题名为：Self-healing polyurethane-elastomer with mechanical tunability for multiple biomedical applications in vivo (具有力学可调性的自愈合聚氨酯弹性体用于多种体内生物医学应用)的研究论文。上海交通大学赵强、叶晓峰主任医师和游正伟教授为论文的共同通讯作者，上海交通大学博士研究生姜晨煜和我校材料学院博士研究生张璐之为论文的共同第一作者。
        自愈合材料是一种“有生命”的材料，在损伤后，能够像人类的皮肤一样自行愈合，恢复其原有的结构和功能，可以大大延长材料的使用寿命、提高材料的使用安全性、降低材料的维护成本。因此，自愈合材料在汽车涂层、可穿戴电子、软体机器人等诸多领域显示出巨大的应用前景。大多数材料的愈合过程需要额外的刺激(如加热，紫外光等)，这些刺激对于生物体而言是有害的，难以在体内实施。因此自愈合材料的体内医学应用研究很少，尚未见真正利用材料的自愈合性来解决体内组织修复的报道。聚肟氨酯是近年来新兴的自愈合材料，游正伟教授团队在该领域开展了一系列工作，实现了其室温自发自愈合，证明了其多重化学转化等特点，研制了强韧自愈合材料，并基于其建立了3D打印愈合组装策略便捷构建复杂结构，设计了可任意编程的驱动器等(Adv. Mater. 2019, 31, 1901402; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901058; Mater. Chem. Front. 2019, 3, 1833; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2008328; Sci. China Mater. 2021, 64, 1791; Macromolecules 2021, 54, 4081; Chinese J. Polym. Sci. DOI: 10.1007/s10118-021-2625-9)。在此，作者进一步设计了一种力学可调、生物相容、生物可降解，在生理环境下具有出色自发自愈合性的聚肟氨酯弹性体。在体内病变处原位愈合组装构建修复器件，代替缝合线和金属丝在传统腹主动脉瘤、神经接合和胸骨固定手术治疗中的功能，有效避免了手术对病变部位及周围组织的次生损伤，大大方便了手术操作，改善了手术效果。这里提出的基于材料自愈合性来解决临床问题的视角，将为磅礴发展的自愈合材料开拓新的应用领域，为生物医学问题提供新的解决手段。
       该工作获得了国家自然科学基金、上海市自然科学基金、东华大学励志计划等项目资助。
         原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-24680-x

自愈合弹性体的结构、性能，以及体内生物医学应用的示意图

        游正伟教授团队长期致力于生物医用弹性体的研究，和上海交通大学医学院附属瑞金医院心脏外科赵强、叶晓峰主任医师团队合作，开拓其在组织修复、生物电子等领域的应用，为心血管疾病等重要医学问题提供了一系列新型解决方案。2021年初他们在国际顶尖医学期刊《自然·医学》(Nature Medicine)杂志发表了题为：A perfusable, multi-functional epicardial device improves cardiac function and tissue repair (一种可灌注的多功能心外膜装置可改善心脏功能及促进组织修复)的研究论文(Nat. Med. 2021, 27, 480. https://www.nature.com/articles/s41591-021-01279-9)。该工作基于作者长期研究的弹性体，通过3D打印技术构筑了一种可灌注可渗透的多功能心外膜装置(PerMed)，将可生物降解的弹性补片，可灌注可渗透的多级微通道仿生血管网络和基于皮下植入泵的治疗物质精准投递缓释体系有机结合，有效改善梗死心肌左室重构，促进血管再生，改善局部微循环，促进心肌修复，进而明显改善心脏功能，为心肌梗死及心力衰竭的治疗，提高患者预后提供一种新的思路及方法。该器件集力学支撑、血管化和药物缓释于一体，在各种组织的修复再生领域具有广阔的应用前景。
       队主页：https://pilab.dhu.edu.cn/zyou/yjcg/list.psp