孙雪梅

女， 复旦大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2008.09-2013.06 复旦大学，高分子化学与物理，理学博士
2004.09-2008.06 华东理工大学，高分子材料与工程，工学学士
2013.07-2015.12 复旦大学，先进材料实验室，博士后
2015.12-2022.12 复旦大学，高分子科学系，青年副研究员、副教授、博士生导师
2022.12-至今 复旦大学，高分子科学系，教授

研究领域和兴趣

高分子纤维电子材料与器件

主要业绩

申请人致力于解决电子器件如何与生物软组织建立稳定界面的关键难题，在高柔性纤维导电材料、高灵敏纤维传感器件、柔性器件的微创植入方法等方面取得系列成果。以通讯（含共同）作者在Nat. Nanotechnol. (1)、Nat. Biomed. Eng. (1)、Nat. Protoc. (1)、Angew. Chem. Int. Ed. (3)、Adv. Mater. (4)等期刊上发表论文50余篇。成果4次被Nature及其子刊以“研究亮点”报道。合作出版1部英文专著（Elsevier）。获授权中国发明专利5项，部分成果实现转让转化。相关成果入选中国2023年度重要医学进展。在国内外学术会议作邀请报告10余次。获国家自然科学基金委优秀青年科学基金资助，获上海市巾帼创新新秀、上海青年拔尖人才、上海市青年科技启明星等。
代表性成果总结如下：
代表性成果1：提出了高电导率和高柔性纤维材料的制备方法，揭示了纤维高柔性的独特机制。
如何提高电极材料的柔性一直是柔性电子领域的难题，虽然通过金属与高分子复合可以获得一定柔性，但与生物软组织仍然存在数量级的差异。申请人建立了一维导电纳米单元多尺度组装制备纤维电极的新方法，以碳纳米管为模型，所制备的纤维电极具有高电导率和高柔性，弯曲刚度比传统电极材料降低4个数量级。揭示了取向孔道结构赋予纤维高柔性的独特机制，即孔道结构有效降低形变过程中产生的应力集中以实现良好稳定性。该方法为生物电子材料柔性化提供了新路线。代表性成果发表在Nat. Nanotechnol. (2023)等期刊上。
代表性成果2：创制了系列纤维生物传感器件，可监测多种生理信息。
传感器件往往通过活性组分与目标物质特异性反应而转化为电信号进行工作，因此需要确保高反应活性以获得高灵敏度。申请人通过设计高比表面积纳米组装结构，大幅提升反应活性，构建了一系列柔性纤维传感器件，能够有效监测神经电信号、葡萄糖与金属离子等信息。进一步，设计了纤维有机电化学晶体管，将灵敏度提高了3个数量级，为监测体内痕量物质的微量变化提供了新的可能性。此外，提出纤维表面粗糙化与疏水处理协同设计思路，将器件的稳定工作时间提升了3个数量级，有望为慢性疾病的诊疗全过程提供新的监测方法。代表性成果发表在Nat. Biomed. Eng. (2020)等期刊上。
代表性成果3：发展了适合柔性纤维器件的微创植入方法，实现了纤维传感器件在体监测。
柔性器件虽然可与生物组织形成稳定界面，但如何将其低创伤精准植入目标组织一直是该领域的挑战。申请人发展了注射辅助和刺激响应等微创植入方法，解决了柔性纤维器件的精准植入难题，可将柔软的纤维植入到体内不同部位，而无明显免疫反应，建立了稳定的器件/组织界面。系统验证了纤维器件的在体安全性，稳定工作时间超过2年。利用纤维传感器件实现了猫在剧烈运动时深脑视觉神经电信号的稳定监测，为精准解析视觉神经通路提供了有效工具；实现了脑内钙离子的稳定监测，为抑郁症的发展与治疗跟踪提供了全新监测方法；实现了血管内葡萄糖浓度的实时监测，有望为糖尿病患者的诊疗提供更加准确便捷的医疗级长期连续监测方式。代表性成果发表在Adv. Mater. (2024)等期刊上。
研究工作得到国内外同行的肯定与评价。纤维传感器件被Nat. Biomed. Eng.期刊以News & Views形式专门报道。柔性电子专家、美国三院院士John A. Rogers教授等认为纤维器件“低模量最大限度地减少力学失配，相应地减少炎症反应”。澳大利亚悉尼大学Ken Tye Yong教授等认为“提出了植入电子器件的一个新的研究方向。加州大学洛杉矶分校Jun Chen教授等认为“为糖尿病的诊断、监测和治疗反馈提供了可靠的方法”

代表成果

1. Liyuan Wang#, Songlin Xie#, Zhiyuan Wang#, Fei Liu, Yifan Yang, Chengqiang Tang, Xiaoying Wu, Peng Liu, Yongjing Li, Hexige Saiyin, Shuang Zheng, Xuemei Sun*, Fan Xu*, Hongbo Yu*, Huisheng Peng*, “Functionalized helical fibre bundles of carbon nanotubes as electrochemical sensors for long-term in vivo monitoring of multiple disease biomarkers”, Nat. Biomed. Eng., 4 (2) (2020), 159-171.
2. Liyuan Wang, Fang Wan, Yifan Xu, Songlin Xie, Tiancheng Zhao, Fan Zhang, Han Yang, Jiajun Zhu, Jingming Gao, Xiang Shi, Chuang Wang, Linwei Lu, Yifan Yang, Xiaoye Yu, Shiyi Chen*, Xuemei Sun*, Jiandong Ding, Peining Chen*, Chen Ding*, Fan Xu, Hongbo Yu, Huisheng Peng*, “Hierarchical helical carbon nanotube fibre as a bone-integrating anterior cruciate ligament replacement”, Nat. Nanotech., 18 (9) (2023),1085-1093.
3. Chengqiang Tang, Zhengqi Han, Ziwei Liu, Wenjun Li, Jiahao Shen, Kailin Zhang,Shuting Mai, Jinyan Li, Xiao Sun, Xingfei Chen, Hongjian Li, Liyuan Wang, Jiaheng Liang, Meng Liao, Jianyou Feng, Chuang Wang, Jiajia Wang, Lei Ye, Yiqing Yang, Songlin Xie, Xiang Shi, Kaiwen Zeng, Xuefeng Zhang, Xiangran Cheng, Kun Zhang, Yue Guo, Han Yang, Yifei Xu, Qi Tong, Hongbo Yu*, Peining Chen, Huisheng Peng*, Xuemei Sun*, “A soft-fiber bioelectronic device with axon-like architecture enables reliable neural recording in vivo under vigorous activities”, Adv. Mater., 36 (38) (2024), 2407874.
4. Sihui Yu, Chengqiang Tang, Sijia Yu, Wenjun Li, Jiajia Wang, Ziwei Liu, Xinheng Yan, Liyuan Wang, Yiqing Yang, Jianyou Feng, Jiaqi Wu, Kailin Zhang, Hang Guan, Yue Liu, Songlin Zhang, Xuemei Sun*, Huisheng Peng, “A biodegradable fiber calcium ion sensor by covalently bonding ionophores on bioinert nanoparticles”, Adv. Healthcare Mater., 13 (22) (2024), 2400675.
5. 李金妍, 唐成强, 李雯君, 黄滔, 孙雪梅*, 彭慧胜, “基于直接电子转移的柔性纤维葡萄糖传感器”, 高分子学报, 55 (07) (2024), 872-880.

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