2010年11月,李保强博士受国家留学基金委资助前往哈佛大学医学院Utkan Demirci 教授实验室进行为期1年的访问学者研究工作。期间主要从事了壳聚糖改性的磁性纳米颗粒与磁性明胶微凝胶的细胞毒性,壳聚糖微凝胶的合成与表征等工作,并多次参加了生物医学方面的会议。2011年11月李保强老师按期返回哈尔滨工业大学工作,在哈佛大学医学院工作的经历和经验将给特陶所提供新的研究方向和构建更加广阔的学术联系渠道。
1. 壳聚糖改性的四氧化三铁纳米颗粒及其细胞毒性
以壳聚糖水凝胶为反应介质,采用原位杂化法合成了壳聚糖改性的四氧化三铁纳米颗粒。我们发现壳聚糖改性的四氧化三铁纳米不但具有较好饱和磁化强度,而且发现在0~200mg/L剂量范围内对MG-63细胞不存在毒副作用,MG-63细胞通过巨胞饮(macropinocytosis)的机制内吞。该工作发表在 Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition杂志上(In Vitro Cell Uptake of Biocompatible Magnetite/Chitosan Nanoparticles with High Magnetization: A Single-Step Synthesis Approach for In-Situ-Modified Magnetite by Amino Groups of Chitosan, Yongliang Wang, Baoqiang Li, Feng Xu, Dechang Jia, Yujie Feng, Yu Zhou, Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition)。

2. 四氧化三铁纳米颗粒从磁性Gel-MA水凝胶释放及其毒性
磁性水凝胶具有磁场响应性,因此可利用磁场作为操作水凝胶的工具,建立了磁场组装磁性Gel-MA微凝胶方法,进而可模拟体内复杂组织或器官的形状。但随着Gel-MA的降解,四氧化三铁纳米颗粒也会从水凝胶中的释放出来。因此研究四氧化三铁的释放行为及其对细胞的毒性和细胞在磁性水凝胶中生长情况。我们发现四氧化三铁纳米颗粒释放受控Gel-MA水凝胶的降解行为,而细胞浓度与增殖和胶原分解酶等均可加速水凝胶的降解。采用Live/dead染色后评价细胞成活率发现,释放的四氧化三铁纳米颗粒不会导致细胞成活率明显下降,且细胞可粘附、铺展与增殖,因此证实利用磁场操作微凝胶组装体形状和尺寸且磁性Gel-MA微凝胶具有良好的细胞相容性。该工作已经刊发到Advanced Materials杂志上。( Three-Dimensional Magnetic Assembly of Microscale Hydrogels, Feng Xu, Chung-an Max Wu, Venkatakrishnan Rengarajan, Thomas Dylan Finley, Hasan Onur Keles,Yuree Sung, Baoqiang Li, Umut Atakan Gurkan, Utkan Demirci, Advanced Materials, 2011, 23(37): 4254�42)

4. 学术交流
2011年3月8日参加MIT150周年校庆系列论坛,Conquering Cancer through the Convergence of Science and Engineering重点关注MIT新成立的David Koch集成癌症研究所涉及的癌症综合治疗策略,包括从生物分子学,再生医学工程和药物靶向释放的纳米粒子等。会议期间,诺贝尔生物学奖获得者MIT生物系Philip Sharp教授,MIT化工系Robert Langer教授,也是组织工程和药物释放的领军人物分别作了报告。

2011年5月Microfludics and Medicine――Acceleration the flow from lab to clinic, 重点研讨了微流体加工技术的最新进展,特别是微流体在医学病毒检测,器官修复与再生医学方面的最新应用。

2011年10月8-11日在哈佛大学科学中心参加了Soft Matter& Innovation Weitz Fest 2011,会议重点研讨了软材料――从生物体材料到微流体材料及其应用。研讨了邀请了包括哈佛大学的George Whiteside教授, NASA,美孚石油,BASF化工和M&M巧克力公司等探讨企业与高校共赢发展之路。
