吴进，副研究员 

　　生物纳米技术研究课题组 

　　021-52412602 

　　wujin@mail.sic.ac.cn 

　　教育经历：
　　2002—2006，湖南大学，化学，学士学位
　　2006—2011，中国科学院上海硅酸盐研究所，材料物理与化学，博士学位 

 

　　工作经历：
　　2011—2013，中国科学院上海硅酸盐研究所，高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，助理研究员
　　2013—至今，中国科学院上海硅酸盐研究所，高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，副研究员 

 

　　科研工作简介： 

羟基磷灰石是一种天然矿物质，它是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分，它具有优良的生物相容性并且环境友好，是制造纸张的一种理想材料。然而，由羟基磷灰石纤维杂乱堆积而组成的耐火纸强度很低，远达不到实际使用的要求。为此，我们发展了一种全新的自下而上的多级有序组装模型，即油酸盐前驱体水热法合成的纳米线→超长纤维→二维网状结构→层状结构耐火纸（图1），制备了兼具有较高力学强度和柔韧性的羟基磷灰石耐火纸，在此基础上开发了新型无机胶黏剂，成功将耐火纸的抗拉强度提高到普通文化用纸的水平，在600度左右的温度下仍保持良好的柔韧性；通过改进传统的造纸流程，我们将耐火纸的尺寸由原来的几厘米放大到A4尺寸，并使其具有良好的彩色打印效果和耐火性能。相比于传统耐火材料（石棉等材料烧后变脆且易散），改进后的羟基磷灰石耐火纸的综合性能得到质的提升。

 

图1. 羟基磷灰石纳米线的合成路线及羟基磷灰石耐火纸的多级结构

 

2. 单层硅酸钙超薄纳米片及其吸附性能研究

采用一种低成本、易于工业化且环境友好的方法制备了厚度约为2.8 nm（单晶胞厚度）的单层硅酸钙超薄纳米片。该材料的比表面积约为500 m²/g，是已知比表面积最高的硅酸钙材料。高比表面积使它具有极强的吸附能力（图2）：能吸附约10倍自重的水或乙醇、2倍自重的布洛芬药物、1倍自重的蛋白质、0.5倍自重的重金属离子……其在生物医药、水/环境处理等领域具有较好的应用前景。

图2. 硅酸钙超薄纳米片的形貌及对各种物质的吸附曲线

 

3. 硅酸钙/嵌段共聚物复合纳米颗粒

硅酸钙是一种常用的无机生物材料，它具有良好的生物相容性和体内降解性，但是其尺寸很难做到纳米级，这就限制了其在纳米生物材料领域中的应用。我们采用共沉淀法制备了非晶态的硅酸钙/嵌段共聚物mPEG-PLGA复合纳米颗粒，通过控制嵌段共聚物胶束的大小可使复合纳米颗粒的尺寸控制在20－60nm范围内（图3）。该复合纳米颗粒在溶剂中能够膨胀，因而能够装载很多药物：布洛芬药物的装载量高达1.9 g/g。所载药物能够在12天内被完全且缓慢地释放出来；待药物完全释放后，复合纳米颗粒能够完全转变为羟基磷灰石，表明该材料具有良好的生物活性，有望应用于生物医药领域。

图3. 硅酸钙/mPEG-PLGA复合纳米颗粒的制备及形貌

 

　　科研成果：

1. Heng Li, Ying-Jie Zhu*, Ying-Ying Jiang, Ya-Dong Yu, Feng Chen, Li-Ying Dong, Jin Wu*. Hierarchical assembly of monodisperse hydroxyapatite nanowires and construction of high-strength fire-resistant inorganic paper with high-temperature flexibility. ChemNanoMat, 3, 259-268 (2017).

2. Ya-Dong Yu, Ying-Jie Zhu*, Chao Qi, Ying-Ying Jiang, Heng Li, Jin Wu*. Hydroxyapatite nanorod-assembled porous hollow polyhedra as drug/protein carriers. Journal of Colloid and Interface Science, 496, 416-424 (2017).

3. Ya-Dong Yu, Ying-Jie Zhu*, Chao Qi, Jin Wu*. Hydroxyapatite nanorod-assembled hierarchical microflowers: rapid synthesis via microwave hydrothermal transformation of CaHPO4 and their application in protein/drug delivery. Ceramics International, 43, 6511-6518 (2017).

4. Ya-Dong Yu, Ying-Jie Zhu*, Chao Qi, Jin Wu*. Solvothermal synthesis of hydroxyapatite with various morphologies using trimethyl phosphate as organic phosphorus source. Materials Letters, 193, 165-168 (2017).

5. Ya-Dong Yu, Ying-Jie Zhu*, Jin Wu*. Glycerin-assisted solvothermal synthesis of Fe3(PO4)2(OH)2 microspheres. Materials Letters, 205, 158-161 (2017).

6. J. Wu, Y. J. Zhu, F. Chen. Ultrathin calcium silicate hydrate nanosheets with large specific surface areas: synthesis, crystallization, layered self-assembly and applications as excellent adsorbents for drug, protein, and metal ions. Small 9, 2911-2925 (2013).

7. J. Wu, Y. J. Zhu, F. Chen, X. Y. Zhao, J. Zhao, C. Qi. Amorphous calcium silicate hydrate/block copolymer hybrid nanoparticles: synthesis and application as drug carriers. Dalton Transactions 42, 7032-7040 (2013).

8. J. Wu, Y. J. Zhu, S. W. Cao, F. Chen. Hierachically nanostructured mesoporous spheres of calcium silicate hydrate: Surfactant-free sonochemical synthesis and drug-delivery system with ultrahigh drug-loading capacity. Advanced Materials 22, 749-753 (2010).

9. J. Wu, Y. J. Zhu, G. F. Cheng, Y. H. Huang. Microwave-assisted preparation of Ca6Si6O17(OH)2 and beta-CaSiO3 nanobelts. Materials Research Bulletin 45, 509-512 (2010).

10. J. Wu, Y. J. Zhu. Hydrothermal synthesis of Ca2(SiO3)(OH)2 microbelts and their transformation to beta-Ca2SiO4 microbelts by microwave heating. Materials Letters 63, 761-763 (2009).