主要研究方向

Main direction

研究方向一:生物医学材料的功能设计与制造

       针对生命科学、仿生学、材料学等学科交叉领域制备高生物应答性材料的重大科学问题,开展仿生设计与制备生物应答型组织再生修复材料研究。重点发展具有巨大临床需求的新型仿生功能化骨组织修复材料,研究材料的化学组成、相组成、多级结构与再生修复性能的内在关系;探讨材料表面构建和表面拓扑结构对材料生物应答性能、基因激活等细胞行为和新骨形成的影响规律;研究在体内、体外生理环境中纳米钙磷材料的性能和酶释放速度对材料降解特性的作用机制;揭示生物应答型可控降解骨组织再生修复材料研制的关键科学问题,提供临床急需的新型骨组织再生修复材料。 


研究方向二:生物医学材料的组织学与细胞学行为

生物医学材料的组织与细胞学研究将对所研发的生物医学材料是否适合在人体内应用给出最直接的回答。并对该材料是否具有良好的介导细胞粘附、增殖和分化的功能作出表征。本方向的研究将结合运用材料科学、组织与细胞学、生物力学等交叉学科的先进方法和技术,定性或定量揭示材料性质(如材料组成、多级结构、表面特性等)对细胞行为的影响和调控机制,阐明材料介导干细胞分化及新生组织形成的规律,建立生物医学材料细胞相容性及组织诱导性理论,从而进一步推动生物医学材料的改进与提高。 


研究方向三:数字模拟与个性化制造

(1) 生物医学信息测量与医学随机信号处理

重点研究医学信号测量原理与方法,随机信号分析理论及医学应用。主要研究内容集中在以心电、心音、肌电、脑电、脉搏、血氧饱和度等生命体征参数的无创测量分析;心脑血管系统与呼吸系统构成心肺系统的生理参数测量分析;建立在脑电图测量分析基础上的脑-计算机接口的信号分析、特征提取、模式识别与分类;运用高阶谱估计、人工神经网络、模糊数学、自适应滤波、小波变换、人工智能等理论方法,研究从干扰和噪声淹没的医学随机信号中提取有临床价值的医学信息的特征,进而实现分类和识别;多生理参数分布检测与信息融合。

(2) 医学图像处理及辅助诊断

 研究医学图像分割、信息融合及特征识别方法,主要集中在CT、MRI 的医学图像分割、三维成像技术、图像特征提取与识别研究医学图像辅助诊断与辅助治疗等内容。强调紧密结合临床应用的特点与需求,研究医学图像处理的前沿新理论与算法。

(3) 个性化制造

重点突破适合骨、齿修复部件精确制造的计算机模拟和控制技术、特异外形骨、齿修复修复产品的精确成形成型技术、保持材料生物活性前提下的成形固定与增强增韧技术。以个性化、数字化为特色,开展生物医学材料个性化制造技术,开发具有高强度、精确外形和微观结构、尺寸较大的骨、齿修复体的、集数字化、个性化于一体的临床部件加工成套技术。


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