湖南大学材料学院刘海蓉

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刘海蓉，博士，副教授、博士生导师，教育部“新世纪优秀人才”，中国生物材料学会心血管材料分会委员。2006年获英国Cardiff大学医学院分子生物学博士学位，2007年回到湖南大学从事生物材料的相关国际前沿交叉研究，主要研究内容包括组织工程材料及反应器，材料的生物学评价，金属材料的快速凝固过程研究等，形成鲜明特色的组织工程生物材料研究平台。先后主持科技部国际合作项目、国家自然科学青年基金等国家级、省级以及教育部多项科研项目。

一． 个人基本情况
职称：副教授、博士生导师
最高学历、学位：博士
联系方式：liuhairong@hnu.edu.cn

二． 主要的研究方向
专业领域：生物材料，复合材料，分子生物学。
研究方向：组织工程材料及反应器，材料的生物学表征，金属材料分子动力学模拟。

三． 主要学习工作经历
1） 教育经历
1990.09-1994.06，湖南大学，分析化学，学士，导师王柯敏教授；
1995.09-1998.06，湖南大学，无机非金属材料，硕士，导师陈宗璋教授、白晓军教授；
2000.10-2002.09，英国University of Wales, Swansea，基础医学（分子生物学），博士，
导师Raymond Waters 教授；
2002.10-2007.08，英国Cardiff University，基础医学（分子生物学），博士、博士后，
导师Raymond Waters教授。

2） 工作经历
1994.07-1995.08，湖南仪器表总厂，分析仪器仪表，助理工程师；
1998.07-2008.01，湖南大学，材料科学与工程学院，助教、讲师；
2008.01-至今，湖南大学，材料科学与工程学院，副教授；
2013年-至今，湖南大学，材料科学与工程学院，博士生导师。

四． 近年来主持及参与的主要课题
1. 科技部国际合作项目，高细胞活性组织工程生物反应器的研究(2010DFA32270)，国家级，2010-2012,91万，主持；
2. 国家自然科学基金，淫羊藿苷缓释涂层修饰三维多孔炭支架材料对成骨细胞调控机理的研究(51102090)，国家级，2012-2014，25万，主持；
3. 教育部新世纪优秀人才支持计划，省部级，2013-2015，50万，主持；
4. 湖南省教育厅，研究生创新基地项目，省部级，2014-2017，24万，主持；
5. 教育部留学归国人员基金，电刺激对泡沫炭三维支架上细胞培养的影响及其分子机理的初步研究，省部级，2010-2013，4万，主持；
6. 组织再生用生物反应器的研究，横向项目，2012-2013，5万，主持；
7. 软骨组织再生用生物反应器的研究,横向项目，2014-2015，8万，主持；
8. 国家自然科学基金，过热金属熔体行为与非晶形成能力，国家级，2009-2012，60万，参加。

五． 专利与论文
1） 专利
1. 发明专利，2013年授权，泡沫炭生物支架及其制备方法和应用ZL201010586384.1；
2. 发明专利，2013年授权，泡沫炭生物支架及其制备方法和应用ZL201010277189.0；
3. 发明专利，2014年授权，用于组织工程的可控液压生物反应器ZL201210401945.5；
4. 发明专利，2014年授权，β-硅酸二钙多孔生物陶瓷支架及其制备方法和应用ZL201210528010.3；
5. 实用新型专利，2013年授权，用于组织工程的可控液压生物反应器， ZL201220540205.5。

2）代表性论文
1. Xingxing Zha, Hairong Liu, Yibing Hu, Jiying Huang, Shuihan Zhang, Fei Ja, “A novel gelatin-AgNPs coating preparing method for fabrication of antibacterial and no inflammation inducible coatings on PHBV” , Reactive and Functional Polymers, 107(2016):54-59.
2. Peng Zou, Hairong Liu, Yongsheng Li, Jiying Huang, Yao Dai, “Surface dextranmodified electrospunpoly (3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate) (PHBV) fibrousscaffoldpromotestheproliferationof bone marrow-derivedmesenchymalstemcells” Materials Letters, 79(2016):109-113.
3. Yao Dai, Hairong Liu, Binbin Liu, Zhenxing Wang, Yongsheng Li, Guangdong Zhou, “Porous β-Ca2SiO4 ceramic scaffolds for bone tissue engineering: in vitro and in vivocharacterization”, Ceramics International, 2015, 41(4):5894-5902.
4. Hairong Liu, Leilei Xia, Yao Dai, Man Zhao, Zheng Zhou, Hongbo Liu, “Fabrication and characterization of novel hydroxyapatite/porous carbon composite scaffolds” , Materials Letters, 2012, 66(1):36-38.
5. Leilei Xia, Yongsheng Li, Zheng Zhou, “Icariin delivery porous PHBV scaffolds for promoting osteoblast expansion in vitro” , Materials Science and Engineering C, 2013, 33(6）:3545-3552.
6. Nana Wang, Zheng Zhou, Leilei Xia, Yao Dai, Hairong Liu, “Fabrication and characterization of bioactiveβ-Ca2SiO4/PHBV composite scaffolds” , Materials Science and Engineering C, 2013, 33(4):2294-2301.
7．LI Yongsheng, LIU Hairong, XIA Leilei, DAI Yao, HUANG Wu, “Fabrication and Characterization of Porous Calcium Carbonate Ceramic Scaffolds”, Journal of the Chinese Ceramic Society, 2014, 42(7):851-856.
8. 郑乃超, 刘海蓉, 刘让苏, 梁永超, 莫云飞, 周群益, 田泽安, “冷速对液态合金Ca50Zn50快速凝固过程中微观结构演变的影响”, 物理学报, 2012, 61(24):246102-1-10.
9. 刘海蓉, 郑乃超, 刘让苏, 梁永超, 莫云飞, 周群益, 田泽安, “液态Ca50Zn50合金快速凝固过程中微观结构的演变特性” ,湖南大学学报, 2012, 40(1):69-77.
10. Yao DAI, Hai-rong LIU, Lei-lei XIA, Zheng ZHOU, “Preparation and characterization of icariin/PHBV drug delivery coatings on anodic oxidized titanium”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, 21(11):2448-2453.

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全球由于事故或创伤造成的关节软骨损伤每年超过一百万人，因退行性病变而饱受骨关节炎折磨的民众超过2亿人。由于软骨组织缺乏血管，极大限制其自我修复能力。目前，关节软骨缺损的临床治疗方法存在来源不足或者易形成纤维化修复等弊端。如何有效地修复软骨缺损已成为临床上亟待解决的难题。
      近年来，国内外采用三维软骨组织工程支架修复软骨缺损的研究已取得一系列显著进展，处于临床转化曙光期。图1是利用软骨组织工程支架修复软骨缺损的示意图，组织工程的关键要素包括种子细胞、合适的支架、必要的生长因子和培养微环境（体内微环境或者体外生物反应器）。构建新型组织特异性功能化组织工程支架需要具有三维结构，有良好的生物安全性和生物活性，能促进组织再生。

      近日，我院刘海蓉教授团队与潍坊医科大学夏会堂老师团队合作，在ACS applied materials & interfaces（IF=8.456）上发表题为 “Tanshinone IIA delivery silk fibroin scaffolds significantly enhance articular cartilage defects repairing via promoting cartilage regeneration” 的研究论文，以丝素蛋白及中药丹参的菲醌类活性有效成分丹参酮ⅡA (TAN)为软骨组织工程提供了一种功能良好的载丹参酮ⅡA丝素蛋白(SF)支架。我院博士生陈微为论文第一作者，刘海蓉教授为论文共同通讯作者，湖南大学材料科学与工程学院为论文第一单位。论文链接：https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AOR-NIJRZPZRAJTPDYGVCIPI
       论文研究将生物相容性良好的生物材料丝素蛋白与中药有效成分TAN采用冷冻干燥结合丝素蛋白自交联的方法制备了载TAN丝素蛋白支架。实验证实了该支架具有优良的材料学性能及促进体内外软骨再生效果：分子生物学实验表明载TAN丝素蛋白支架有助于软骨细胞外基质合成相关基因的转录，且可以抑制细胞凋亡和减轻氧化应激；体外组织培养实验和裸鼠皮下植入实验表明，该支架可促进体内和体外软骨组织的形成和成熟。兔膝关节软骨缺损修复实验，证实了载其可非常明确地完善地促进软骨缺损原位修复。
       此论文研究探索了中药丹参的有效活性成分丹参酮ⅡA作为植物来源外源性活性因子，与其载药支架促进软骨修复的效果及分子作用机制，表明载丹参酮ⅡA的丝素蛋白支架有望用于临床。
       以上研究获得国家重点研发计划和湖南省自然科学基金支持。刘海蓉教授团队致力于在人体组织工程支架及反应器领域展开深入交叉研究，这篇论文是团队一系列中国特色载中药有效成分组织工程支架研究的重要阶段性成果。