中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室栾世方

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栾世方，男，生于1976年。中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室研究员、先进高分子材料与医用转化组组长、医用植入器械国家工程实验室主任、威高集团副总工程师。
主要从事医用高分子材料与医疗器械研发与产业化工作。从医疗器械产业迫切需求出发，开展应用研究-关键技术-产业化全链条研发工作。在医用热塑性弹性体、介入类高分子专用料等材料及其相关医疗器械方面，开展了系统性研究工作，成果在威高集团实现了转化，推动我国医疗器械从使用增塑的聚氯乙烯向不含塑化剂的热塑性弹性体材料转变。发表SCI论文70多篇（10篇IF>8），他引900多次。负责各类项目14项，经费4100多万元。获授权发明专利19件（美国1件）。
先后获得国家技术发明二等奖、中科院院地合作奖优秀产业化团队奖和泰山产业领军人才称号。现任中国合成橡胶工业协会专家委员会委员、中国生物材料学会青年委员会委员、中国工程院2035发展战略研究重点咨询项目专家、国家科学技术奖网评/会评专家、《Chinese Chemical Letters》青年编委和《材料导报》执行编委。



栾世方　研究员
博士生导师
主楼210室
电话：0431-85262161
传真：0431-85262161
Email：sfluan@ciac.ac.cn
Homepage: http://luanshifang.polymer.cn
教育和工作经历
2009-至今 中科院长春应化所，助研、副研、研究员
2007-2009 威高集团植入器械国家工程实验室，博士后
2003-2006 中科院长春应化所，博士
1996-2003 四川大学，学士、硕士
学术兼职
中国生物材料学会青年委员会，委员
威海市医药医疗器械行业协会，常务理事
海市产学研战略合作，特聘专家
主要荣誉
2012年，国家技术发明奖，机构：中华人民共和国国务院，排名第二
2013年，中科院院地合作优秀团队奖，机构：中国科学院，排名第二
2008年，山东省优秀博士后，授予机构：山东省人民政府

研究兴趣
生物医用高分子材料的表面与界面、抗感染医用高分子材料、功能型医用敷料、高端介入类医疗器械的微加工与精密成型

研究资助
作为项目负责人，先后主持国家自然科学基金青年科学基金、面上项目、中国科学院-威高高科技发展计划项目、吉林省科技发展计划项目、中科院院地合作项目、威海市产学研战略合作“特聘专家”支持项目、美国公司国际合作项目等项目11项，科研经费累计1000多万元。

研究领域和现状
医用高分子材料和器械用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官或增进其功能，是保障人类健康和生存的必需品。从体外医疗器械行业的重要需求出发，围绕高分子改性方法与性能关系、表面与血液、细胞和细菌间作用关系两个关键科学技术问题，开展了从基础、应用基础到产业化的研发工作。
（1）抗菌医用高分子材料和器械
　　该方向为“十三五”国家重点研发计划重点专项和中科院应化所“率先行动”计划五个重要培育方向的研究内容。据世卫组织统计，细菌感染导致约4-6%的植入或介入类器械失效或缩短寿命，涉及数千万患者，巨额医疗支出。主要开展如下研究：（1）细菌与高分子材料表面相互作用关系；（2）抗菌医用高分子材料和医用导管；（3）抗菌医用高分子材料和医用敷料。
　　细菌感染导致4-6%植/介入器械失效或缩短寿命，涉及数千万人，并增加巨额支出。目前，由于细胞毒性或产生耐药性，纳米银或抗生素杀菌剂制备的器械很难通过FDA认证。而抗粘附方式仅靠水化层来阻抗细菌，长效抗菌性不好。我们构建了核酸酶修饰的表面，利用核酸酶降解细菌生物膜内核酸，获得了优异的抗菌性能，且不引发耐药性，无细胞毒性。通过万能生物胶多巴胺涂层化学键合透明质酸抗粘刷和壳聚糖杀菌刷，结合抗粘刷和杀菌刷各自优点，获得了优异的抗感染性能。该方法仅为常温浸泡，简单高效，易于应用。构建亲水层的表面能抑制细菌粘附，然而接枝刷不致密或表面缺陷最终仍会导致感染。为此，我们构建了液体注入的滑移表面，由于表面覆盖了完整、平滑、稳定且可自修复的低表面能液膜，能很好地排斥滑移血液、微生物等水相环境，赋予表面优良的抗凝血和长效抗菌性能。
（2）医用热塑性弹性体材料和器械
　　热塑性弹性体（TPE）是替代软聚氯乙烯（PVC）、硫化橡胶和硅橡胶等医用柔性高分子材料的理想选择。主要开展如下研究：（1）医用TPE材料的功能化和高性能化；（2）TPE医疗器械的研发，如：输注器械、医用导管和医用等。
　　通过对TPE材料进行反应挤出熔融改性和表面改性等研究，解决了TPE材料力学性能和血液相容性较差的行业工业难题，研发了TPE医用新材料及其输注类医疗器械，成功地取代了对健康有潜在危害的医用软PVC材料和器械，并在威高集团实现了大规模工业化生产，将为我国每年上百人亿输注患者的治疗安全提供保障。为此，获国家技术发明二等奖、中国科学院院地合作奖优秀产业化项目团队。

主要代表性论文
[1]Facile fabrication of microsphere-polymer brush hierarchically three-dimensional (3D) substrates for immunoassays, Chem Commun, 51: 6749-6752, 2015 (IF = 6.5)
[2]Facile fabrication of lubricant-infused wrinkling surface for preventing thrombus formation and infection, ACS Appl Mater Interface, 7: 19466-19473, 2015 (IF = 7.1)
[3]Nuclease-functionalized poly(styrene-b-isobutylene-b-styrene) surface with anti-infection and tissue integration bifunctions, ACS Appl Mater Interface, 6: 18078-18086, 2014 (IF = 7.1)
[4]Fabricating a cycloolefin polymer immunoassay platform with a dual-function polymer brush via a surface-initiated photoiniferter-mediated polymerization strategy, ACS Appl Mater Inter, 6: 1971-1978, 2014 (IF = 7.1)
[5]Ultrasonication assisted preparation of carbonaceous nanoparticles modified polyurethane foam with good conductivity and high oil absorption properties, Nanoscale, 6: 13748-13753, 2014 (IF =7.7)
[6]Fabrication of a detection platform with boronic acid containing zwitterionic polymer brush, ACS Appl Mater Inter, 5: 13207-13215, 2013 (IF = 7.1)
[7]Hierarchical polymer brushes with dominant antibacterial mechanisms switching from bactericidal to bacteria repellent, Biomacromolecules, 17: 1696-1704, 2016 (IF = 5.5)
[8]Infection-resistant styrenic thermoplastic elastomers that can switch from bactericidal capability to anti-adhesion, J Mater Chem B, 4: 1081-1089, 2016 (IF = 4.5)
[9]High-efficiency immunoassay platform with controllable surface roughness and oriented antibody immobilization, J Mater Chem B, 3: 7499-7502, 2015 (IF = 4.5)
[10]Facile fabrication of bactericidal and antifouling switchable chitosan wound dressing through a ‘click’-type interfacial reaction, Colloid Surf B: Biointerfaces, 136: 7-13, 2015 (IF = 3.9)
授权发明专利
[1]Resin compound containing a functionalized polypropylene and a functionalized styrenic thermoplastic elastomer, 2012, 专利号：Pat. 8119702（美国）
[2]一种安全型血液或血液成分贮存容器及其制备方法，2012，专利号：ZL 200910066856.8
[3]一种具有双连续结构聚烯烃/聚酰胺合金材料的制备方法，专利号：ZL 201010125528.3
[4]一种树脂组合物，2011，专利号：ZL 201010178834.3
[5]一种抗辐照老化聚丙烯的制备方法，2011，专利号：ZL 200910067231.3
[6]一种抗辐照老化聚丙烯合金的制备方法，2011，专利号：ZL 200910067229.6
[7]一种安全型输液器及制备方法，2011，专利号：ZL 200910066853.4
[8]一种高分子量高性能化聚乳酸的制备方法，2011，专利号：ZL 200810050861.5
[9]降解型一次性注射器及制备方法，2009，专利号：ZL 200710056253.
研究组人员概况
所在课题组为高分子物理与化学国家重点实验室 殷敬华研究员课题组
毕业生去向
协助课题组长殷敬华研究员培养博士5名。
[1] 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。太原理工大学讲师。
[2] 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。青岛科技大学师资博士后。
[3] 宋凌杰，2014年博士毕业，在读时间：2009年9月-2014年6月(直博)。Georgia Southern University访问学者、中科院长春应化所助理研究员。
[4] 李晓萌，2013年博士毕业，在读时间：2010年9月-2012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。威高集团总裁助理。
[5] 杨华伟，2012年博士毕业，在读时间：2009年9月-2011年6月。哈尔滨健龙食品有限公司研发主管。

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报告时间：2019年6月29日（周六）上午10：00
报告地点：杭州师范大学勤园16号楼420室
报告人：栾世方研究员


报告人简介：
栾世方，男，生于1976年。中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室研究员、先进高分子材料与医用转化组组长、医用植入器械国家工程实验室主任、威高集团副总工程师。
  主要从事医用高分子材料与医疗器械研发与产业化工作。从医疗器械产业迫切需求出发，开展应用研究-关键技术-产业化全链条研发工作。在医用热塑性弹性体、介入类高分子专用料等材料及其相关医疗器械方面，开展了系统性研究工作，成果在威高集团实现了转化，推动我国医疗器械从使用增塑的聚氯乙烯向不含塑化剂的热塑性弹性体材料转变。发表SCI论文70多篇（10篇IF>8），他引900多次。负责各类项目14项，经费4100多万元。获授权发明专利19件（美国1件）。
  先后获得国家技术发明二等奖、中科院院地合作奖优秀产业化团队奖和泰山产业领军人才称号。现任中国合成橡胶工业协会专家委员会委员、中国生物材料学会青年委员会委员、中国工程院2035发展战略研究重点咨询项目专家、国家科学技术奖网评/会评专家、《Chinese Chemical Letters》青年编委和《材料导报》执行编委。

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生物医用材料与生物体接触时，常会诱导生物体产生血栓、溶血、免疫排斥等生物反应。而材料表面与生物环境发生直接作用，很大程度上决定了材料的生物安全性和生物功能性。表面接枝聚合改性已经成为提升生物医用材料性能的最重要方法之一。与其他活性接枝聚合方法相比，光引发活性接枝聚合具有独特的优势：(1)反应可在水相环境下进行，具有较好的氧气耐受性，在空气氛围下呈现高效光聚合能力；(2)接枝反应速度快，反应时间一般在几分钟到十几分钟之间；(3)反应由光源实现启动和停止，反应程度和区域易控制，设备简单，成本低，易于规模化生产。因此其在生物医用材料表面改性领域的应用越来越广泛。

        中科院长春应化所高性能高分子材料与产业应用课题组从事光引发活性接枝聚合体系的应用研究工作，在特约专论中他们对该工作进行了系统总结。介绍了3种光引发活性接枝聚合体系：光引发-转移-终止剂介导的聚合引发体系，二苯甲酮及其衍生物引发体系，硫杂蒽酮类引发体系的发展历程、接枝机理以及特点，并重点论述了光引发活性接枝聚合技术在抗菌表面、免疫检测表面、生物活性分子表面固定以及细胞表面改性、修饰方面的广泛应用。
        同时本专论指出了光引发表面活性聚合在生物医用领域的应用中存在的一些不足和局限：(1)表征方面—不同基底材料表面接枝高分子刷的微观结构表征困难，研究相对较少，未来应更多地与其他技术相结合或引入新的表征手段，增加研究内容的准确性和深度；(2)生物安全方面—生物相容性是生物医用材料应用的必要前提，所以开发新型的可见光引发体系以提高引发效率和对生物活性物质的兼容性；(3)应用方面—目前的方法大都不适用于形状各异或结构复杂的表面，表面多功能及高性能化对光引发体系提出了更高的要求，因此需要进一步发展简单、高效、通用的光引发体系和方法，以实现对表面性能的精准调控，拓展其在生物医用材料领域的进一步应用。
       未来，随着人们对光引发活性接枝聚合的深入研究，在理论指导下，光活性表面改性技术将被更好地用于表面性能的精细调控，在高性能生物材料表面制备方面将会得到更加长效发展。
      上述工作以专论形式发表在《高分子学报》2021年第3期(高分子学报, 2021, 52(3): 223-234, doi:10.11777/j.issn1000-3304.2020.20198), 中国科学院长春应用化学研究所栾世方研究员为通讯作者，博士研究生孙立伟为第一作者。