付俊

男， 中山大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1995.09-1999.07，武汉大学，化学系，本科学生
1999.09-2005.01，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，硕博连读研究生
2005.02-2007.03，德国马普高分子研究所，高分子材料课题组，访问学者
2007.03-2010.03，美国哈佛医学院附属麻省总医院，研究员(Research Fellow)
2010.04-2019.07，中国科学院宁波材料技术与工程研究所，高分子与复合材料事业部，研究员
2019.08-至今， 中山大学，材料科学与工程学院，教授

研究领域和兴趣

生物医用高分子材料

主要业绩

水凝胶传感材料与器件是柔性电子学前沿领域的重要研究方向，水凝胶柔性传感材料的主要优势在于优异的生物相容性，类似生物组织的结构与机械性能，以及生物功能，在电子皮肤、人机界面、植入式电子器件等领域有重要的潜在应用。但水凝胶强度韧性差，难加工，与组织器官界面结合较弱，是亟待解决的共性科学问题。申请人主要围绕水凝胶传感器的机械性能与灵敏度、水凝胶传感器构筑、水凝胶-组织界面作用等三个方面开展创新研究，探索水凝胶传感器在智能感知方面的应用。主要学术贡献包括：
（1）提出了胶束疏水缔合交联和增强增韧机制，构筑多重物理交联网络，实现低阈渗导电，利用网络间协同作用，制备了高强、抗疲劳水凝胶，获得了高电导率和线性传感特性。申请人提出嵌段共聚物疏水缔合纳米微区交联的策略，利用胶束中疏水缔合的高活化能，合成系列高性能水凝胶。采用流变学和小角X射线散射(SAXS)研究手段，揭示了胶束通过位移和变形等方式耗散能量的增强增韧机制。获得了强度和韧性与人皮肤组织相当的水凝胶，并结合离子络合交联、三重网络结构设计等方法，实现了在宽域范围的力学性能调控，为制备适用于多种软组织的水凝胶材料奠定了基础。在此基础上，提出了导电/高分子互穿网络水凝胶，首次报道了水凝胶中的阈渗导电现象，实现了低含量导电网络的高导电、线性传感，并且同步获得了优异的强度和耐疲劳韧性特点。该工作启发国内外12个团队开展疏水缔合水凝胶研究，广泛地应用于组织再生修复、柔性传感器、能源等领域。
（2）利用3D打印、水凝胶折纸和宏观组装方法，通过刺激诱导结构演变或多种水凝胶界面组装集成，构筑二维阵列结构或三维仿生结构，提高传感灵敏度，降低检测限，检测平面或曲面上的应力分布。针对常规水凝胶3D打印存在可打印性和打印精度的矛盾，申请人制备了几何制约型微凝胶，利用不规则几何形状之间的阻滞效应和丰富的氢键作用，发展了触变性和快速自愈性高度统一的水凝胶。实现了室温下直接打印高长径比、复杂孔洞结构和形状的仿生器件，打印精度较高，结构尺寸稳定。申请人发展了可控离子释放方法，利用精心设计的周期性结构的金属电极释放金属离子，使其在水凝胶网络中发生位置精确可控的络合交联，从而精确地调控交联度、模量、响应性能等的空间分布，利用水凝胶的响应变形特性，构筑了可预测、可控、可逆的螺旋、折纸、阵列式穹顶等结构，可大规模制备多种水凝胶阵列电极和复杂三维结构器件。
（3）提出了基于两性离子静电偶极作用的水凝胶/组织界面粘附机制，阐明了两性离子单元与组织表面的作用原理，实现了可控、可逆的高强粘附；提出力致药物释放策略，促进抗菌、细胞生长与组织再生，提高器件/组织界面稳定性。传感器-组织界面的稳定性是影响传感信号稳定性和可靠性的关键因素。组织表面有丰富的极性基团，申请人提出了基于静电偶极作用的粘附机制，使聚两性离子水凝胶通过静电吸附、偶极-偶极或氢键作用与皮肤、心脏等器官牢固粘附，实现了远程感知器官状态，应用于远程健康监测。针对植入式水凝胶传感器可能存在的感染风险，申请人提出力致药物释放策略，实现应力诱导的药物释和经皮渗透给药，从而高效抗菌，促进组织再生修复。
该成果部分论文获得Materials Horizons 2020年杰出论文奖。
近五年，申请人以第一作者或通讯作者在Adv. Funct. Mater.(1篇), Mater. Horiz.(1篇), Chem. Mater.(1篇), ACS Appl. Mater. Interfaces(7篇)等期刊发表34篇文章，包括3篇ESI高被引论文，主编英文专著1部。共发表SCI论文120篇。全部论文累计被他引5800多次，H指数40。获授权美国发明专利1件，世界专利1件，授权中国发明专利30件，2件专利以300万元价格转让。
部分成果被央视、中科院网站、MaterialsViews、光明日报、科学时报等媒体报道。
应邀担任J. Polym. Sci.编辑(Editor)，J. Mater. Chem. B和Mater. Adv.等学术期刊编委。任中国生物材料学会生物医用高分子材料分会第二届委员。担任2017 MRS Fall Meeting水凝胶分会，全国生物材料大会生物医用多功能水凝胶分会等重要学术会议的召集人和分会主席。

代表成果

1. 论文
(1) Amarachi Rosemary Osi, Hua Zhang, Jing Chen, Yang Zhou, Rong Wang, Jun Fu*, Peter Müller-Buschbaum, and Qi Zhong, Three-Dimensional-Printable Thermo/Photo-Cross-Linked Methacrylated Chitosan–Gelatin Hydrogel Composites for Tissue Engineering, ACS Applied Materials & Interfaces 2021, 13, 22902–22913. DOI:10.1021/acsami.1c01321
(2) Xinjie Pei, Hua Zhang, Yang Zhou, Linjie Zhou, Jun Fu*, Stretchable, Self-Healing and Tissue-Adhesive Zwitterionic Hydrogels as Strain Sensors for Wireless Monitoring of Organ Motions, Materials Horizons 2020, 7, 1872-1882. （ESI高被引论文，2020 Materials Horizons杰出论文奖）
(3) Hua Zhang, Yang Cong, Amarachi Rosemary Osi, Yang Zhou, Fangcheng Huang, Remo P Zaccaria, Jing Chen, Rong Wang, Jun Fu*, Direct 3D Printed Biomimetic Scaffolds Based on Hydrogel Microparticles for Cell Spheroid Growth, Advanced Functional Materials 2020, 30, 1910573. (Frontispiece Article)
(4) Zhenwu Wang, Yang Cong, Jun Fu*, Stretchable and tough conductive hydrogels for flexible pressure and strain sensors, Journal of Materials Chemistry B 2020, 8, 3437-3459 (ESI高被引论文).
(5) Kun Fang, Rong Wang*, Hua Zhang, Linjie Zhou, Ting Xu, Ying Xiao, Yang Zhou, Guorong Gao, Jing Chen, Donglei Liu*, Fanrong Ai, Jun Fu*, Mechano-Responsive, Tough, and Antibacterial Zwitterionic Hydrogels with Controllable Drug Release for Wound Healing Applications ACS Applied Materials & Interfaces 2020, 12(47), 52307–52318.
(6) Linjie Zhou, Zhenwu Wang, Changsong Wu, Yang Cong*, Rui Zhang, and Jun Fu*, Highly Sensitive Pressure and Strain Sensors Based on Stretchable and Recoverable Ion-Conductive Physically Cross-Linked Double-Network Hydrogels, ACS Applied Materials & Interfaces 2020, 12(46), 51969–51977.
(7) Jintao Wang, Liufang Wang, Changsong Wu, Xinjie Pei, Yang Cong*, Rui Zhang*, and Jun Fu*, Antibacterial Zwitterionic Polyelectrolyte Hydrogel Adhesives with Adhesion Strength Mediated by Electrostatic Mismatch, ACS Applied Materials & Interfaces 2020, 12, 46816-46826.
(8) Liufang Wang, Guorong Gao, Yang Zhou, Ting Xu, Jing Chen, Rong Wang, Rui Zhang*, and Jun Fu*, Tough, adhesive, self-healable and transparent ionically conductive zwitterionic nanocomposite hydrogels as skin strain sensors, ACS Applied Materials & Interfaces 2019, 11, 3506-3515.（ESI高被引论文）
(9) Zhenwu Wang, Jing Chen, Liufang wang, Guorong Gao, Yang Zhou, Rong Wang, Ting Xu, Jingbo Yin*, Jun Fu*, Flexible and wearable strain sensors based on tough and self-adhesive ion conducting hydrogels. Journal of Materials Chemistry B 2019, 7, 24-29.
(10) Zhenwu Wang, Jing Chen, Yang Cong, Hua Zhang, Ting Xu, Lei Nie, Jun Fu*, Ultrastretchable Strain Sensors and Arrays with High Sensitivity and Linearity Based on Super Tough Conductive Hydrogels, Chemistry of Materials 2018, 30, 8062-8069.（ESI高被引论文）
2. 专利
(1) 美国专利，LI, Yaping（李亚凭）；LI, Sang（李桑）；MAO，Haijiao（毛海娇）；TANG, Tingting（汤亭亭）；FU, Jun（付俊）；XIONG, Hanfeng（熊汉丰）；NIE, Lei（聂磊）；ZHENG, Jianmin（郑建民）；ZHANG, Guofeng（张国锋）Degradale Magnesium-Containing Calcium Phosphate-Calcium Sulfate Porous Composite Biological Scaffold, US 2019/0224371 A1, 2019, 07, 25.
(2) 世界专利 FU, Jun（付俊）；ZHANG, Hua（张华）；JIANG, Jinhua（姜金华）；FENG, Jing（冯兢）；Dual-Crosslinked Hydrogel and Preparation Method Thereof, WO 2021/127807 A1;2021.07.01
(3) 中国发明专利
1）付俊、王镇武、陈静、徐婷、高国荣，一种应变感应高强度导电水凝胶，申请年份，2017年，申请号201711063213.9；授权年份，2021年，专利号ZL201711063213.9
2）付俊、许祖翔、李金徽、肖颖、高国荣，采用非共价作用促进界面结合的双层水凝胶及其制备方法，申请年份，2017年，申请号201710847659.4，授权年份，2021年，专利号ZL201710847659.4
3) 王镇武、陈静、王荣、周扬、高国荣、付俊，一种3D打印水凝胶的制备方法及制备的水凝胶的应用，申请年，2019年，申请号 201910030833.5。
3. 著作
(1) Jun Fu（付俊），Zhongmin Jin（靳忠民），Jinwu Wang（王金武），Eds., UHMWPE Biomaterials for Joint Implants，Springer Nature, 2019, Singapore.
5. 邀请报告
(1) 付俊，组织粘附型聚两性离子水凝胶传感器，全国生物材料大会，仿生材料分会，2021年7月12-14日，上海，主旨报告。
(2) 付俊，水凝胶传感材料与器件，Wiley Macro Symposium，2021年9月22日，北京，邀请报告。
(3) 付俊，聚两性离子水凝胶传感器，中国材料大会，2021年7月8日-12日，厦门，邀请报告。
(4) Jun Fu, Tough Responsive Polymer Hydrogels Crosslinked by Block Copolymer Micelles and Devices, 82nd Prague Meeting on Macromolecules & 24th Polymer Networks Group Meeting, June 2018, Prague. 邀请报告。
(5) Hua Zhang, and Jun Fu*, 3D bioprinting of chitosan hydrogel bioinks with tunable stiffness to regulate stem cell differentiation, International Forum of Biomedical Materials: Biomaterial Surfaces and Interfaces (IFBM2018), July 6-8, 2018, Zhejiang University, Hangzhou, China. Invited Talk（邀请报告）。

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