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白芸
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 研究员 专家类别 硕士生导师
部 门 轻质高强材料研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,中国科学院金属研究所
邮政编码 110016 电子邮件 ybai@imr.ac.cn
电 话 +86-24-83978032 传 真 +86-24-23891320
简历:

教育经历:

1994/09-1998/07, 大连理工大学, 化工学院,学士

2000/09-2003/06, 中国科学院金属研究所, 硕士

2007/09-2012/06, 中国科学院金属研究所, 博士

工作经历:

1998/07-2013/12, 鞍山师范学院, 化学与生命科学学院, 副教授

2014/01-2022/10, 中国科学院金属研究所, 轻质高强材料研究部, 副研究员

2022/11-至今,中国科学院金属研究所, 轻质高强材料研究部, 研究员

研究领域:

1. 金属基生物医用材料的使役行为研究及表面功能化构建

  研究具有代表性的医用钛合金材料在复杂体内环境中的使役行为,探索其在分子、细胞及整体调节水平上的作用机制,界面腐蚀降解过程、界面环境对细胞生理过程的干预响应,并在此基础上挖掘高效、适用性强的表面功能化构建方法。

  多孔钛合金的出现不仅进一步降低了弹性模量,同时也在表面乃至整体提供利于细胞生长及营养物质交换的连通孔隙,增强了材料的骨整合性。但多孔结构带来的高比表面积及结构中复杂的应力分布状态都将影响其在体液环境中的使役行为,特别是腐蚀行为,进而引发其区别于块状实体材料的生物相容性能,因此,研究模拟生理介质中多孔钛合金孔隙内的腐蚀行为和机制,建立其腐蚀寿命预测模型,揭示孔隙特征对多孔钛合金腐蚀行为的影响机制。为评价和预测新型多孔钛合金材料的使役性能奠定理论基础,以指导该类材料的优化设计及实际应用。

孔隙特征对多孔TiC4材料表面氧化膜的影响及成膜机制 

  在材料表面功能化构建方面,近年来针对钛合金在海洋抗污损及医用钛合金材料在临床应用中的关键核心问题,结合国家科技部重点专项及重点研发项目的需求导向,开展了大量基于物理拓扑结构与化学活性基团修饰相结合的表面改性技术研究,为实现大尺度钛合金材料的抗海洋生物粘附及心血管假体材料的抗钙化、抗蛋白粘附、抗纤维组织增生、抗血栓及快速内皮化等多重功能进行了有借鉴意义的理论探讨和实验摸索。

TC4合金表面抗生物粘附表面构建及其抑菌效果 

2. 高分子瓣膜材料研究及相关瓣膜器件研发

  目前,作为治疗严重瓣膜性心脏病的重要手段,人工心脏瓣膜置换最为有效。区别于传统的机械瓣与生物瓣,高分子心脏瓣膜的低致血栓性和高耐久性有望成为新一代最具潜力的人工心脏瓣膜材料,然而,制约高分子瓣膜发展的主要问题是其在长期的体内环境服役过程中,由于与血液流体的持续交互作用而产生蛋白粘附、内皮细胞迁移、平滑肌细胞增生等现象,从而发展成血管翳增生,甚至最终导致钙化等问题,因此,构建高分子瓣膜材料及其特殊功能表面,抑制由离子渗透所引起的老化及钙化问题,成为提高高分子瓣膜的使役性能并大幅度延长其使用寿命的关键技术。

  本课题组一直致力于基于新型高分子材料的人工心脏瓣膜材料研究及相关器件研发工作,结合材料学改性与表征方法,对高分子材料进行化学成分及结构优化,使其具备更为优良的适用于瓣叶材料的力学属性,现已开发多种质优价廉的新型高分子心脏瓣膜材料。

高分子瓣膜材料的力学行为 

  同时,针对现有高分子瓣膜材料植入后的突出临床问题,开发多种表面改性技术,实现其表面抗粘附、钙化及老化的功能性构建,突破提高高分子瓣膜的使役性能及延长其使用寿命的关键技术。

高分子瓣叶材料的表面功能化构建 

  相关研究成果学术论文二十余篇,发表于Corros. Sci.、Acta Biomater.等杂志;申请国家发明专利10余项,获授权5项。主持和参与包括国家自然科学基金、国家重点研发计划、生物医用材料与组织器官修复替代国家重点专项、中国科学院前沿科学重点研究及辽宁省自然科学基金、辽宁省医工结合协同创新研究等项目。

承担科研项目情况:
社会任职:

  辽宁省细胞生物学会细胞损伤修复与组织重建专业委员会常务理事,医用高分子与细胞生物学专业委员会常务理事。

获奖及荣誉:
代表论著:

1.Qian Xu, Yun Bai, R. Devesh K. Misra, Wentao Hou, Qiang Wang, Zhuoqing Zhang, Shujun Li, Yu-Lin Hao, Rui Yang, Xiao-Wu Li, Xing Zhang, Improving biological functions of 3D-printed Ti2448 scaffolds by decoration with polydopamine and ECMs, ACS Applied Bio Materials, 10.1021/acsabm.2c00521.

2.Xin Gai, Rui Liu, Yun Bai, , Shujun Li, Yang Yang, Shenru Wang, Jianguo Zhang, Wentao Hou, Yulin Hao, Xing Zhang, Rui Yang, R.D.K. Misra,∗ Electrochemical behavior of open-cellular structured Ti-6Al-4V alloy fabricated by electron beam melting in simulated physiological fluid: the significance of pore characteristics, J. Mater. Sci. Technol. 2022, 97: 272-282.

3.Xin Gai, Yun Bai*, Ji Li, Shujun Li, Wentao Hou, Yulin Hao, Xing Zhang, Rui Yang, R.D.K. Misra, In-situ monitoring of the electrochemical behavior of cellular structured biomedical Ti-6Al-4V alloy fabricated by electron beam melting in simulated physiological fluid, Acta Biomater. 2020, 106: 387-395.

4.Yun Bai*, Xin Gai, Shujun Li, Lai-Chang Zhang, Yujing Liu, Yulin Hao, Xing Zhang, Rui Yang, Yongbo Gao, Improved corrosion behaviour of electron beam melted Ti-6Al-4V alloy in phosphate buffered saline, Corros. Sci. 2017, 123: 289-296.

5.Ji Li, Yun Bai, Zhidong Fan, Shujun Li, Yulin Hao, Rui Yang, Yongbo Gao, Effect of fluoride on the corrosion behavior of nanostructuredTi-24Nb-4Zr-8Sn alloy in acidulated artificial saliva, J. Mater. Sci. Technol. 2018, 30: 1660-1670.

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