專家信息:
黃宇彬 ,男,1971年10月出生,博士。現任中國科學院長春應用化學研究所研究員、博士生導師,高分子物理與化學國家重點實驗室成員。
教育及工作經歷:
1989年至1993年吉林大學化學系高分子專業,學士。
1993年至1995年中國科學院長春應化所高分子化學專業,碩士。
1996年至1999年中國科學院長春應化所高分子化學專業,博士。
2000年日本早稻田大學,JST特別研究員。
2001年至2005年日本早稻田大學理工學研究中心,講師。
2002年至2005年日本慶應大學醫學部,客座講師。
2005年至2006年日本早稻田大學理工學研究中心,副教授。
2006年至今中國科學院長春應用化學研究所,高分子物理與化學國家重點實驗室(長春),研究員。
社會任職:
1. 中國組織工程研究與臨床康復執行編委(2010-2011)。
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培養研究生情況:
在讀研究生:11人,其中博士生:8人;碩士生:3人。
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科學研究:
研究方向:
主要從事高分子功能化、高分子加工、生物醫用高分子領域的研究。
承擔科研項目情況:
先后承擔國家自然科學基金委員會面上項目、重點項目、創新群體項目;中華人民共和國科技部“973”計劃、“863”計劃;吉林省科技廳科技引導計劃;中國科學院長春應用化學研究所“三期創新”工程項目。
1. 高性能聚乳酸材料的合成與應用研究。
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科研成果:
1. 成功地開發世界上第一種全合成型紅血球替代物—聚乙二醇修飾的血清白蛋白-血紅素衍生物復合體。
2. 利用血紅蛋白與可降解兩親性高分子結合,首次獲得模擬紅血球氧氣傳輸功能的聚合物-血紅蛋白膠束和膠囊,拓寬了功能化自組裝體系的應用范圍。
3. 通過智能化修飾,分別實現生物可降解雙親性高分子的油水界面傳遞和細胞跨膜傳輸。
發明專利:
1. 一種生物降解高分子-多西紫杉醇鍵合藥及其制備方法 景遐斌; 謝志剛; 陳學思; 鄭勇輝; 柳時; 莊秀麗; 黃宇彬 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2007-08-01
2. 環狀脂肪族碳酸酯單體、其聚合物及制備方法 景遐斌; 胡秀麗; 陳學思; 謝志剛; 黃宇彬 ; 鄭勇輝 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-06-18
3. 脂肪族聚酯-聚氨基酸Y型三臂嵌段共聚物及合成方法 景遐斌; 孫靜; 陳學思; 石全; 謝志剛; 黃宇彬 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-07-09
4. 高分子鍵合阿霉素藥、其納米膠囊及制備方法 景遐斌; 胡秀麗; 呂常海; 陳學思; 黃宇彬 ; 鄭勇輝; 柳時 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-08-06
5. 具有靶向功能的高分子阿霉素鍵合藥納米膠囊及其制備方法 景遐斌; 胡秀麗; 呂常海; 陳學思; 黃宇彬 ; 鄭勇輝; 柳時 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-08-06
6. 含有肉桂酰氧基的環狀脂肪族碳酸酯及其聚合物的制備方法 景遐斌; 胡秀麗; 陳學思; 謝志剛; 莫國軍; 黃宇彬 ; 莊秀麗 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-08-13
7. 環氧化合物聚合的催化劑制備方法 黃宇彬 ; 丁孟賢; 高連勛 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 1998-07-01
8. 一種生物降解的鍵合了血紅蛋白分子的納米粒子及制法 黃宇彬 ; 景遐斌; 石全; 吳猛; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2008-11-19
9. 一種具有活性表面的聚谷氨酸酯微球及制備方法 黃宇彬 ; 郭金山; 景遐斌; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2009-05-20
10. 可生物降解的載有血紅蛋白的聚肽囊泡及其制備方法 景遐斌; 孫靜; 黃宇彬 ; 石全; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2009-05-20
11. 環酯類化合物聚合催化劑及制法和應用 黃宇彬 ; 景遐斌; 原宇平; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2009-09-23
12. 一種聚(L-谷氨酸)/聚(N-異丙基丙烯酰胺)的水凝膠及制法 莊秀麗; 趙長穩; 何盼; 孫敬茹; 肖春生; 陳學思; 黃宇彬 ; 景遐斌 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-02-03
13. 聚乙二醇單甲醚-聚2-甲基-2-羧基碳酸丙烯酯接枝聚乙烯亞胺共聚物與制法及應用 陳學思; 陳磊; 田華雨; 郭兆培; 陳杰; 林琳; 黃宇彬 ; 景遐斌 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-02-03
14. 網狀聚-β-氨酯/酰胺接枝聚乙烯亞胺共聚物與制法及在基因傳遞中的應用 陳學思; 陳磊; 田華雨; 李非凡; 夏加亮; 黃宇彬 ; 景遐斌 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-08-25
15. 一種基于非線性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的膠束及制備方法 黃宇彬 ; 韓瑞燕; 景遐斌; 王明哲; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-08-25
16. 聚絲氨酸酯及其制備方法 黃宇彬 ; 魏英; 景遐斌; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-11-24
17. 陽離子聚合物及其制備方法 黃宇彬 ; 郭金山; 景遐斌; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-11-24
18. 聚酯及其制備方法 黃宇彬 ; 魏英; 景遐斌; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2010-12-15
19. 生物降解的高分子鍵合Pt(IV)類抗癌藥物納米膠束及其制備方法 景遐斌; 鄭勇輝; 肖海華; 柳時; 胡秀麗; 齊若谷; 黃宇彬 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2011-07-13
20. 用于治療腫瘤的藥物緩釋系統及其制備方法 黃宇彬 ; 劉大興; 景遐斌; 陳學思 【中國專利】中國科學院長春應用化學研究所 2011-11-02
論文專著:
發表學術論文20余篇。
出版專著:
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發表英文論文:
1. Guo J, Wei Y, Zhou D, Cai P, Jing X, Chen X, Huang Y *, Chemosynthesis of Poly (ε-lysine)-analogous Polymers by Microwave-assisted Click Polymerization, Biomacromolecules, 2011, 12(3):737-46
2. Li T, Jing X, Huang Y *, Polymer/Hemoglobin assemblies: Biodegradable Oxygen Carriers for Artificial Red Blood Cells (Feature article), Macromolecular Bioscience, 2011, DOI: 10.1002/mabi.201000469
3. Hu Wang, Chun-Yan Zhong, Jiang-Feng Wu, Yu-Bin Huang *, Chang-Bai Liu*. Enhancement of TAT cell membrane penetration efficiency by dimethyl sulphoxide. Journal of Controlled Release. 2010, 143(1), 64-70.
4. Mao Z, Guo J, Bai S, Nguyan TL, Xia H, Huang Y *, Mulvaney P, Wang D*, Hydrogen-bond-selective phase transfer of nanoparticles across liquid/gel interfaces, Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 4953-4956.
5. Shi Q, Huang Y , Chen X, Wu M, Sun J, Jing X, Hemoglobin conjugated micelles based on triblock biodegradable polymers as artificial oxygen carriers, Biomaterials, 2009, 30,5077-5085.
發表中文論文:
1 新型氧氣載體的制備與表征 李太行; 陳高; 晏樂三; 李彬; 鄺慧慧; 景遐斌; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學所高分子物理與化學國家重點實驗室 【中國會議】2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集 2011-09-24
2 鄰苯二酚接枝可降解的兩親性聚合物制備核交聯的膠束 吳蘇紅; 景遐斌; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學重點實驗室 【中國會議】2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集 2011-09-24
3 高分子藥物學,從概念到臨床 景遐斌; 黃宇彬 ; 謝志剛 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理和化學國家重點實驗室 【中國會議】2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集 2011-09-24
4 微波輔助點擊化學聚多肽的合成及其在內毒素選擇性吸附的應用 郭金山; 景遐斌; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學所高分子物理與化學國家重點實驗室 【中國會議】2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集 2011-09-24
5 具有靶向效應的高分子納米膠束的制備與性能研究 王明哲; 李曉媛; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【中國會議】中國化學會第28屆學術年會第7分會場摘要集 2012-04-13
6 高分子鍵合藥靶向效應研究 景遐斌; 鄭勇輝; 柳時; 陳學思; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理和化學國家重點實驗室 【會議】2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2009-08-18
7 含有功能化表面的聚合物微球的制備及其在內毒素清除材料方面的應用 郭金山; 魏英; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2009-08-18
8 用FT-SPR方法研究功能化聚合物膜與蛋白質的相互作用 尉繼征; 胡秀麗; 陳學思; 黃宇彬 ; 景遐斌 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2009-08-18
9 一種具有光敏性的聚酯-碳酸酯聚合物的合成與表征 楊立新; 陳學思; 黃宇彬 ; 景遐斌 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理和化學國家重點實驗室 【會議】2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2009-08-18
10 聚合物微球的表面功能化 郭金山; 魏英; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子重點室 【會議】中國化學會第27屆學術年會第05分會場摘要集 2010-06-20
11 微波輔助click逐步聚合法制備ε-聚賴氨酸類似物 郭金山; 魏英; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子重點室 【會議】中國化學會第27屆學術年會第05分會場摘要集 2010-06-20
12 新型假性聚氨基酸:聚乙二醇-聚絲氨酸酯嵌段共聚物的合成 魏英; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】中國化學會第27屆學術年會第05分會場摘要集 2010-06-20
13 官能化、智能化聚乳酸及其應用 景遐斌; 陳學思; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】2007年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2007-10-01
14 殼聚糖-白蛋白pH敏感型水凝膠的合成與性能研究 黃宇彬 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】2007年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2007-10-01
15 殼聚糖接枝雙親性陽離子共聚物的合成 郭金山; 陳學思; 景遐斌; 黃宇彬 中國科學院長春應用化學所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院長春應用化學所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院長春應用化學所分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】2007年全國高分子學術論文報告會論文摘要集(下冊) 2007-10-01
16 高分子鍵合藥及其靶向輸送 景遐斌; 黃宇彬 ; 陳學思 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】中國化學會第26屆學術年會功能高分子科學前沿分會場論文集 2008-07-01
17 可降解納米膠束鍵合血紅蛋白的研究 黃宇彬 ; 石全; 吳猛; 景遐斌; 陳學思 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【會議】中國化學會第26屆學術年會功能高分子科學前沿分會場論文集 2008-07-01
18 傅里葉變換表面等離子體共振頻率對金膜表面溶液折射率響應 尉繼征; 黃宇彬 ; 景遐斌 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院研究生院 【期刊】應用化學 2012-02-10
19 應用光親和分子進行PEG的光照修飾及蛋白質的光照偶聯 尉繼征; 楊立新; 胡秀麗; 黃宇彬 ; 陳學思; 景遐斌 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室; 中國科學院研究生院 【期刊】高分子學報 2011-11-20
20 糖類高滲化合物對TAT穿膜效率的影響 柳長柏; 王琥; 馬節蘭; 黃宇彬 三峽大學分子生物學研究所; 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【期刊】中國新藥與臨床雜志 2010-03-25
21 生物醫用高分子材料在人造紅血球的應用研究與進展 黃宇彬 ; 景遐斌; 石全; 孫靜; 陳學思 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【期刊】中國醫療器械信息 2009-05-25
22 二甲亞砜或蔗糖預處理對TAT體外穿膜效率的影響 王琥; 柳長柏; 黃宇彬 三峽大學分子生物學研究所; 中國科學院長春應用化學研究所高分子物理與化學國家重點實驗室 【期刊】中國新藥與臨床雜志 2009-08-25
23 多糖蛋白質聚合物的合成 黃宇彬 ; 武岡真司; 土田英俊 中國科學院長春應用化學研究所; 早稻田大學理工學部 【期刊】應用化學 1999-06-20
榮譽獎勵:
1. 1999年中國科學院“寶潔”獎學金。
2. 2008年入選中國科學院“百人計劃”。
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媒體報道:
終結“血荒”人造血液何時登場
近日,有兩條新聞引起了讀者的關注。一個是各大報紙登載了我國獻血及醫療血液供應出現短缺的報道,從中不難看出血液供應的嚴峻形勢。另一個是英國一媒體報道,來自愛丁堡大學的研究團隊使用成人干細胞創建的血液已經臨床試驗獲得成功,一些血液供應短缺地區有望在兩三年內普及使用。人們不禁要問:醫生、患者和家屬期盼已久的人造血液,真要登場了嗎?
研發萬能血液代用品既不現實也沒必要
遼寧日報:黃老師,您好。近日,國內各大報紙登載了我國獻血及醫療血液供應出現緊張的報道,從中看出了血液供應的嚴峻形勢,在呼吁積極獻血的同時,有許多人想到了人造血液——如果要是有人工血液的話,那么就不用再為獻血而“發愁”了?
黃宇彬:是的,制造人工血液是人類的一個夢想。在高科技飛速發展的今天,這個夢想將會變為現實。血液的醫療供應,直接關系到拯救生命,重要性可想而知。近日報道的“血荒”情況是出現在和平時期,而戰爭或者遇到大的自然災害時傳統的輸血措施弊端更加明顯,如血型的測試、合格血液的檢測都昂貴耗時,再如新鮮血液通常只能在4℃下保存3個星期,過期不能再使用,同時還存在著病毒污染等潛在危險。因此,制造一種安全、高效并且能被迅速應用于緊急突發事件的人工血液,已經成為一個緊迫的任務。
遼寧日報:用干細胞技術制造全能血液有什么特點,怎樣看待這個科技?
黃宇彬:骨髓干細胞可以培育出血液完全有可能,但也面臨著很多問題,并不像想象或報道的那樣樂觀,比如干細胞的來源還是一個大問題,直接能獲取的干細胞十分有限,同時培養和分化的成本高,產量也很低,短時間內無法滿足大規模的臨床用輸血;另外,目前英國這個研究小組只是在實驗室里由干細胞培植出一種外觀和行為與紅細胞幾乎相同的物質,而非全能血,離全能血還有相當大的距離。應該說,由于人血成分與功能的多樣性和復雜性,試圖開發一種囊括血液所有功能的萬能血液代用品是不現實的,也是沒有必要的。
遼寧日報:只能先實現部分功能?
黃宇彬:是的。血液里有血漿、紅細胞、白細胞、血小板,各有各的職能,都很重要,但是最基本的也是最關鍵的就是紅細胞(紅血球),它能攜帶氧氣,供給全身組織和細胞所需,帶走人體所產生的部分二氧化碳。而氧氣是人體須臾不能缺失的,所謂失血過多而死亡,很大程度上就是沒有了氧氣的供應導致器官無法工作。所以,從急救的角度來講,輸血的第一目的就是能夠立刻擴充血管防止其失血后塌陷,調節血管內外的滲透壓,使其接近原來的狀態,使循環得以恢復,在這個基礎上完成血液基本功能——傳遞氧,同時把各組織器官產生的二氧化碳等代謝產物帶出來,運送至肺、腎等器官排出體外。我們尋找和研制人工血液,或者說血液代用品,也是要本著這個思路和原則來進行,而不能想著“一口吃成個胖子”。
研制人造紅血球成為各國攻堅目標
遼寧日報:是不是研制人造紅血球成了首要目標?
黃宇彬:剛才說了,研究人血液代用品的關鍵是如何取代血液中紅細胞輸送氧的功能,而紅細胞中具有攜氧功能的就是血紅蛋白 (Hb),它是一種大分子,當前各國都將研制以血紅蛋白為基質的攜氧劑作為血液代用品研究開發的主攻方向。當然,血小板、白細胞代用品也有人在研究。
遼寧日報:據了解,好像已經有了全化學試劑形式的血液代用品?
黃宇彬:是通過化學方法形成的全合成氧氣載體,這個代用品的特點就是不用血紅蛋白。其中最有名的就是全氟碳化合物,是一種所有氫被氟取代的烴,氧氣和二氧化碳在其中有很高的溶解性,但因其是疏水性化合物,較難與血漿混合,這個“全氟碳”早在上世紀90年代就有了成型的產品,由于其存在一定副作用,大部分產品已被迫退出血液市場,但有關研究還在不斷深入。
遼寧日報:這么說,現在研制的人造紅血球都是有血紅蛋白的?那么問題又出來了,血液本身都缺乏,作為血液的成分之一,到哪去弄那么多血紅蛋白?
黃宇彬:目前人造紅血球的研究方向確實是以血紅蛋白為基礎的氧氣載體。你說的血紅蛋白的來源也是一個現實的問題,比如人源的血紅蛋白由于國家法規的限制,短期內還無法適用,但它是可以解決的。一是用動物的血紅蛋白,這個并不可怕——動物比如牛的血紅蛋白分子比人的血紅蛋白要穩定得多,其載氧能力也和人血紅蛋白相近,可能的問題是免疫原性,但兩者的同原性在85%以上,僅使用1次或2次往往不會引起明顯的免疫反應。適當的修飾方法也可以屏蔽免疫原性。所以,牛血紅蛋白可以成為我們紅細胞代用品研究的一個重要原料。其二就是基因工程的發展給我們提供了有效的途徑。
遼寧日報:用基因重組的辦法?
黃宇彬:是。通過基因重組、克隆的血紅蛋白分子不但具有了有效的氧氣運送功能,而且采用定點突變的辦法消除血紅蛋白與一氧化氮結合產生的副作用,安全性和有效性得以增加。
人造紅血球面世還需要5到10年
遼寧日報:有了血紅蛋白就可以造出人造紅血球了嗎?
黃宇彬:這只是為制造人工紅血球創造了一個條件,要走的路還十分艱巨。因為血紅蛋白分子不能單獨應用。血失去紅細胞膜的包裹,血紅蛋白分子就會裂解,容易從腎臟濾出形成血尿,而且沒有了紅細胞內還原酶系統調節,血紅蛋白易氧化成高鐵血紅蛋白,失去攜氧能力并產生自由基。因此,降低血紅蛋白氧親和力、避免其氧化等是血紅蛋白作為血液代用品的必要途徑。
遼寧日報:所以要用科技手段把血紅蛋白包裹起來、做成類似紅細胞的合成物?
黃宇彬:科學上把這個過程稱為修飾。先解決血紅蛋白分子易裂解的問題,那么就嘗試著把分子連接在一起,使它不易裂解;既然它需要酶的調節,那么就把它與酶交聯形成偶聯物,這就是第一、二代人造紅血球,但是在實際應用中還是出現了問題,比如單獨的血紅蛋白分子會造成嚴重的血管收縮和血壓升高——越來越多的研究發現,只有采用同人體紅血球相近的細胞形態來設計紅血球替代物,才能更有效地發揮血紅蛋白的氧氣傳輸功能,并減少副作用。這就需要“細胞型”的血紅蛋白——在外面用膜包覆,使之更加接近紅細胞的實際結構,避免它們與免疫系統直接接觸。
遼寧日報:怎樣包裹?最新的方法是什么?
黃宇彬:納米技術的發展為設計合成更適應人體需要的紅血球模擬物提供了有力的工具。我們通過模擬紅血球的細胞結構,利用某種聚合物獲得尺寸均一、形態完美的納米膠束或膠囊類的載體材料,一個膠束或膠囊中含有足夠多的血紅蛋白,它們化學結合或嚴密包裹在載體材料上,避免可能發生的離解和滲透,減輕腎臟、肝臟以及血壓增高的負擔,同時保留血紅素在原始紅血球中的氧氣結合和釋放功能。膠束或膠囊外層的聚氧乙烯殼層,力學強度好,保護血紅蛋白免受人體免疫系統的攻擊,延長血紅蛋白膠囊的循環時間。如此構筑出的血紅蛋白納米膠囊(束)應當是紅血球的有效替代物。
遼寧日報:這個替代物已成功研制出來了嗎?
黃宇彬:在實驗室已經成功研制出來,但由于它是要進入人體、在臨床上使用,所以無論何種結構的人造紅血球,在應用到臨床實踐之前,都必須接受嚴格的體內、體外、動物以及人體的相關評價,包括溶液黏度、存放穩定性、氧氣親和性與各種血液成分的相容性、輸入安全性、氧氣活體傳輸的有效性以及長期遺傳隱患的考察等等。而這樣的過程如同藥物臨床試驗一樣,要分多期,看實際效果,所以離實際應用還需要一段時間。
遼寧日報:各國都十分重視人造血液的研制吧?您覺得人造血液真正得到應用還要多久?
黃宇彬:是的,美日等國在人造紅血球方面已經研究了幾十年,不斷完善,取得了很多成果,但目前還沒有可以臨床應用的人造紅血球溶液。這給我們提供了難得的機遇,我們完全有可能在基因工程、納米技術、生物分子等高科技發展的推動下,取得跨越式的進步和成果。
但是,血液不像外在的皮膚,它是通遍全身、負責進行物質交換的組織,結構和運轉都十分精細,所以不可能一蹴而就,現階段的人造紅血球研究距離大規模應用尚有不小距離。從目前的進展看,尚需5至10年的時間才能獲得實質性的突破。 □本報記者/劉洪宇
專家檔案
黃宇彬 博士。中國科學院長春應用化學研究所研究員、博士生導師,高分子物理與化學國家重點實驗室成員,入選中國科學院“百人計劃”。研究領域:生物可降解材料的改性、蛋白質修飾改性、人造紅血球、血液清潔材料、止血材料等。
文章來源:《遼寧日報》2012.01.13