近日，華東理工大學劉昌勝教授課題組在國際著名學術期刊《化學評論》上發表了題為“材料生物學的到來:材料介導細胞行為和組織工程新視野”的綜述論文。

該論文倡導，要注重研究材料物化特性對細胞、組織/器官及整個生物體等不同層面的生物學功能的影響規律及相關機制，強調通過材料因素調控組織再生微環境，進而提高生物材料的組織再生修復效果。

自上世紀美國麻省理工學院Robert Langer教授在美國《科學》雜志上提出組織工程概念以來，人們試圖研制含有細胞和支架的人工移植體，修復人體損傷組織。

這一經典過程需要分離、培養和增殖細胞，之后將所得細胞和支架進行預培養，最后植入修復。其中，材料的理化性能對生物學功能發揮具有十分重要的作用。

在回顧組織工程材料發展歷程的基礎上，上述劉昌勝課題組論文以材料組成和結構對細胞和組織生物學行為的影響為主線，系統總結了材料理化性能對細胞和組織/器官等行為影響的生物學效應。

基于材料對生物功能的影響規律，研究人員正式在這一篇論文提出“材料生物學”的新學科概念。

“材料生物學”注重研究材料理化性能對細胞、組織/器官及整個生物體等不同層面的生物學功能的影響規律及相關機制，通過對材料組成、性能和結構的仿生優化來構建組織自身所需的微環境，從而主動介導細胞募集、分化，利用組織自身修復機制啟動人體天然修復潛力，促進組織快速修復。

研究人員相信，材料生物學的提出將有力促進材料學和生物學的交叉學科研究，豐富材料基因組數據庫，為未來具有真正仿生功能的新型高活性生物材料的個性化設計和規模化制備提供指導。

論文第一作者為華東理工大學材料學院李玉林副教授，合作者肖殷教授在澳大利亞昆士蘭科技大學健康與生物醫學研究所工作。