马宏伟——生物材料专家

科学研究：

研究方向：

主要从事生物材料（表面引发聚合反应，材料的表面修饰，新材料的开发等），生物传感器（QCM-D,SPR等）和高通量检测技术的发展和应用（小分子、蛋白质芯片），以及组织工程、干细胞的研究。

承担科研项目情况：

资料更新中……

科研成果：

1．发展了一种实验方法，即应用“具有能量耗散功能的石英晶体微天平”（quartz crystal microbalance with dissipation, QCM-D）研究SIP。通过该方法实现了对SIP的实时监测、给出了定量公式、建议了表征参数。

2．发明了一种材料，即带引发剂的聚二甲基硅氧烷（initiator integrated Polydimethylsiloxane，iPDMS），并结合SIP进行表面改性，实现了PDMS表面的永久性、功能化修饰。拓展了PDMS在微流（microfluidics）和生物医学工程中的应用。

3．应用SIP对各种生物材料表面进行修饰和微纳米阵列的制备，提高了材料的生物相容性（比如防止蛋白质非特异性吸附的能力），并用于对不同尺度的生物体系（短肽、蛋白质、细胞、组织、动物等）的研究。

发明专利：

1． “Superhydrophobic Poly(dimethylsiloxane) and methods for making the same”（2008，中国和国际专利申请中）

2． “A light sensitive initiator integrated Poly(dimethylsiloxane)”（2008，中国和国际专利申请中）

3． “A light sensitive PDMS for complex pattern formation”（2008，中国和国际专利申请中）

4．一种引发剂整合的复合静电纺丝及其制备方法仰大勇; 马宏伟 【中国专利】苏州纳米技术与纳米仿生研究所 2010-06-16

5．一种引发剂整合的复合静电纺丝的表面修饰方法仰大勇; 马宏伟 【中国专利】苏州纳米技术与纳米仿生研究所 2010-06-23

6．石英晶体微天平的谐振频率的跟踪测试系统及其方法 马宏伟; 李振涵【中国专利】苏州纳米技术与纳米仿生研究所 2010-11-03

学术交流：

1. 2007年高分子科学青年学者研讨会（主办单位：国家自然科学基金委员会化学科学部），东华大学，上海，2007年8月5-8日

2. 2008年高分子表界面前沿科学问题研讨会（主办单位：国家自然科学基金委员会化学科学部），南京大学，江苏南京，2008年4月28-30日

3. 第11次中国生物物理学术大会－“纳米生物与成像技术”研讨会（主办单位：中国生物物理学会），广西桂林，2009年7月12-16日

4. 2009年全国高分子学术论文报告会（主办单位：中国化学会高分子学科委员会），南开大学等，天津，2009年8月18-22日

5. 2009年高分子科学青年学者研讨会（主办单位：国家自然科学基金委员会化学科学部），苏州大学，江苏苏州，2009年10月30日-11月1日

6. 2010年第七届全国高聚物分子与结构表征学术讨论会（主办单位：中国化学会高分子学科委员会），华东师范大学，上海，2010年10月11日-14日

资料更新中……

论文专著：

发表学术论文50余篇，出版著作2部。

出版专著：

1《高分子科学前沿与进展II》“用石英晶体微天平和椭圆偏振仪研究表面引发聚合反应”，董建华主编，科学出版社，北京，2009

2 “Oligo(ethylene glycol) Based Nonfouling Surfaces—Engineering Flat Surfaces and Microstructures for Biosensors, Tissue Engineering and Biomedical Applications”, VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany (ISBN 978-3-639-15621-8)

发表英文论文：

01. Radical-mediated diastereoselective construction of a chiral synthon for synthesis of dolabellanes Qiang Zhu, Kai-Yi Fan, Hong-Wei Ma, Li-Xin Qiao, Yu-Lin Wu, Yi-kang Wu*, Organic Letters, 1, 757-759, 1999

02. Micropatterns of a cell-adhesive peptide on an amphiphilic comb polymer film Jinho Hyun, Hongwei Ma, Pallab Banerjee, Janet Cole, Kenneth Gonsalves, and Ashutosh Chilkoti*, Langmuir, 18, 2975-2979, 2002

03. Universal route to cell micropatterning using an amphiphilic comb polymer Jinho Hyun, Hongwei Ma, Zhanping Zhang, Thomas P. Beebe, Jr., and Ashutosh Chilkoti*, Adv. Mater., 15, 576-579, 2003

04. Stimulus-responsive poly(N-isopropylacrylamide) brushes and nanopatterns prepared by Surface-Initiated Polymerization Marian Kaholek, Woo-Kyung Lee, Sang-Jung Ahn, Hongwei Ma, Kenneth C. Caster, Bruce LaMattina, Stefan Zauscher*, Chem. Mater., 16, 3688-3696, 2004

05. Surface engineering strategies for control of protein and cell interactions Nidhi Nath, Jinho Hyun, Hongwei Ma, and Ashutosh Chilkoti*, Surface Science, 570, 98-110, 2004

06. “Nonfouling” oligoethylene glycol functionalized “Bottle Brushes” synthesized by surface-initiated atom transfer radical poymerization Hongwei Ma, Jinho Hyun, Philip Stiller and Ashutosh Chilkoti*, Adv. Mater., 16, 338-341, 2004

07. Fabrication of biofunctionalized quasi 3-dimensional microstructures of a nonfouling comb polymer by soft lithography Hongwei Ma, Zhanping Zhang, Thomas P. Beebe, Jr., and Ashutosh Chilkoti*, Adv. Funct. Mater., 15, 529-540, 2005

08. Pretreatment of amphiphilic comb polymer surfaces dramatically affects protein adsorption Zhanping Zhang, Hongwei Ma, Douglas B. Hausner, Ashutosh Chilkoti, and Thomas P. Beebe, Jr.*, Biomacromolecules, 6, 3388-3396, 2005

09. Surface-initiated atom transfer radical polymerization of oligo(ethylene glycol) methyl methacrylate from mixed self-assembled monolayer on gold Hongwei Ma, Matthew Wells, Thomas P. Beebe, Jr., and Ashutosh Chilkoti*, Adv. Funct. Mater., 16, 640-648, 2006

10. Protein resistant polymer coatings on silicon oxide by surface initiated atom transfer radical polymerization Hongwei Ma, Dejin Li, Bin Zhao, and Ashutosh Chilkoti*, Langmuir, 22, 3751-3756, 2006

11. Monitoring kinetics of surface-initiated atom transfer radical polymerization by quartz crystal microbalance with dissipation Hongwei Ma, Marcus Textor, Robert L. Clark, and Ashutosh Chilkoti*, Biointerphases, 1, 35-39, 2006

12. Analysis of long range correlations due to coherent light scattering due from in vitro cell arrays using angle-resolved low coherence interferometry John W. Pyhtila, Hongwei Ma, Andrew Simnick, Ashutosh Chilkoti, and Adam Wax*, J. Biomedical Optics, 11(3), 2006

13. Study and application of a linear frequency-thickness relation for surface initiated atom transfer radical polymerization in quartz crystal microbalance Jianan He, Jia Wu, Yuanzi Wu, Xiang Mao, Jing Fang, Chunyang Xiong, Jinlin Xie, and Hongwei Ma*, Macromolecules, 40, 3090-3096, 2007

14. A facile method for permanent and functional surface modification of poly(dimethylsiloxane)Yuanzi Wu, Yanyi Huang, and Hongwei Ma*, J. Am. Chem. Soc., 129, 7226-7227, 2007

15. Study viscoelasticity of ultra-thin poly(oligo(ethylene glycol) methacrylate) brushes by a quartz crystal microbalance with dissipation Long Fu, Xinan Chen, Jianan He, Chunyang Xiong and Hongwei Ma*, Langmuir, 24, 6100-6106, 2008

16. Superhydrophobic poly(dimethyl siloxane) via surface- initiated polymerization with ultra low initiator density Tongcheng Qian, Yuefang Li, Yuanzi Wu, Bo Zheng, and Hongwei Ma*, Macromolecules, 41, 6641-6645, 2008

17. Investigation of the interactions between silver nanoparticles and hela cells by scanning electrochemical microscopy Zhong Chen, Shubao Xie, Li Shen, Yu Du, Shali He, Qing Li, Zhongwei Liang, Xin Meng, Bo Li, Xiaodong Xu, Hongwei Ma, Yanyi Huang and Yuanhua Shao*, Analyst, 133, 1221-1228, 2008

18. Surface-imprinted nanostructured layer-by-layer film for molecular recognition of theophylline derivative Jia Niu, Zhihua Liu, Long Fu, Feng Shi, Hongwei Ma, Yukihiro Ozaki and Xi Zhang*, Langmuir, 24, 11988-11994, 2008

19. Convergence of dissipation and impedance analysis of quartz crystal microbalance studies Yaozhong Zhang, Binyang Du*, Xinan Chen, and Hongwei Ma*, Anal. Chem., 81, 642-648, 2009

20. Photoelectric conversion switch based on quantum dots with i-motif DNA scaffolds Haifeng Meng, Yang Yang, Yingjuan Chen, Yunlong Zhou, Yaling Liu, Xin’an Chen, Hongwei Ma, Zhiyong Tang*, Dongsheng Liu and Lei Jiang, Chem. Comm., 2293-2295, 2009

21. Real-time measuring the mass of water expelled by poly(N-isopropylacrylamide) brushes upon thermo-induced collapse Hongwei Ma*, Long Fu, Wei Li, Yaozhong Zhang, and Mingwu Li*, Chem. Comm., 3428-3430, 2009

22. Quartz crystal microbalance study of the kinetics of surface initiated polymerization Xinan Chen, Yaozhong Zhang, Jianan He, Chunyang Xiong, Yonghong Meng, Gang Jin and Hongwei Ma*, Science in China Series B: Chemistry, 50, 2307-2322，2009

23. Substrate induced controllable wrinkling for facile nanofabrication Zhong Li, Dayong Yang*, Xing Liu, and Hongwei Ma*, Macromol. Rapid Commun., 30, 1549-1553, 2009

24. Electrospinning of poly (dimethylsiloxane) nanofibrous membrane: fabrication and application in protein microarrays Dayong Yang, Xing Liu, Yu Jin, Ying Zhu, Dongdong Zeng, Xingyu Jiang* and Hongwei Ma*, Biomacromolecules, 10, 3335-3340, 2009

25. Arranging junctions for nanofibers Mengmeng Li, Dayong Yang*, Yunze Long and Hongwei Ma*, Nanoscale, 2, 218-221, 2010

26. A quartz crystal microbalance-based molecular ruler for biopolymers Hongwei Ma*, Jianan He, Zhiqiang Zhu, Bei’er Lv, Di Li, Chunhai Fan and Jing Fang, Chem. Commun., 46, 949-951, 2010

27. Poly(dimethylsiloxane) elastomers with tethered peptide ligands for cell adhesion studies Yuanzi Wu, Sean R. Coyer, Hongwei Ma and Andrés J. García*, Acta Biomaterialia, 6, 2898-2902, 2010

28. Directly observed Au-S bond breakage due to swelling of the anchored polyelectrolyte Yanxia Zhang, Jian’an He, Ying Zhu, Hong Chen, and Hongwei Ma*, Chem. Commun., accepted, 2010

29. One-step fabrication of porous polymeric microcage via electrified jetting Ying Zhu, Dayong Yang* and Hongwei Ma*, Nanoscale,2010, in press

30. Nanofibrous membrane with tunable surface chemistry: preparation and application in protein microarrays Xing Liu, Dayong Yang*, Gang Jin and Hongwei Ma*, J. Mater. Chem. in press, 2010（DIO：10.1039/c0jm01409e）

31. A DNA-origami chip platform for label-free SNP genotyping using toehold-mediated strand displacement Zhao Zhang, Dongdong Zeng, Hongwei Ma, Guoying Feng, Jun Hu, Lin He,* Can Li,* and Chunhai Fan*, Small, 6，1854-1858，2010

32. Controlled wrinkle formation via bubble inflation strain engineering Pengfi Zhang, Dayong Yang, Zhong Li and Hongwei Ma*, Soft Matter, in press, 2010 (DOI: 10.1039/c0sm00298d)

33. Integrated Poly(dimethysiloxane) with an Intrinsic Nonfouling Property Approaching “Absolute” Zero Background in Immunoassays Hongwei Ma*，Yuanzi Wu, Xiaoli Yang, Xing Liu, Jianan He, Long Fu, Jie Wang, Hongke Xu, Yi Shi and Renqian Zhong, Anal. Chem., 82, 6338–6342, 2010

34. Micropatterning controls smooth muscle myosin heavy chain expression and limits response to transforming growth factor beta 1 in vascular smooth muscle cells Corin Williams, Xin Q Brown, Erzsebet Bartolak-Suki, Hongwei Ma, Ashutosh Chilkoti and Joyce Y Wong*, Biomaterials, in press, 2010 (doi:10.1016/j.biomaterials.2010.08.105)

35. Surface initiated polymerization from substrates of low initiator density and its applications in biosensors Hongwei Ma*, Jian’an He, Xing Liu, Jianhong Gan, Gang Jin and Jiahai Zhou, ACS Applied Materials and Interfaces, in press, 2010 (DOI: 10.1021/am1006832)

36. Solidified liquid layer model makes quartz crystal microbalance a convenient molecular ruler Mo Huang, Jian’an He, Jianhong Gan*, and Hongwei Ma*, Colloid and Surface B: Biointerfaces, accepted, 2010

发表中文论文：

1 表面接枝聚电解质溶胀断Metal-S键的机理研究 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所【中国会议】2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集 2011-09-24

2 单引发剂分子条件下自由基聚合的研究张慎; 庞祥超; 崔树勋; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室【中国会议】2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集 2011-09-24

3 石英晶体微天平的“固化水层”模型付龙; 何建安; 黄沫; 贾祎蔓; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 北京大学前沿交叉研究院【中国会议】2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集 2011-09-24

4 表面引发聚合反应制备的纳米膜及其生物应用 马宏伟 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹）【会议】第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集 2009-07-12

5 石英晶体微天平的“文艺复兴” 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹）【会议】2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册） 2009-08-18

6 静电纺丝与蛋白质微阵列仰大勇; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所【会议】2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册） 2009-08-18

7 实时测量pNIPAM膜热致坍塌过程中排出水的质量付龙; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹）; 北京大学前沿交叉学科研究院【会议】2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册） 2009-08-18

8 皱纹技术制备微纳米有序结构李钟; 仰大勇; 刘星; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹）【会议】2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册） 2009-08-18

9 石英晶体微天平传感器的膜厚敏感性何建安; 马宏伟 北京大学工学院; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所【会议】中国化学会第27届学术年会第16分会场摘要集 2010-06-20

10 石英晶体微天平传感器的膜厚敏感性何建安; 卢煜东; 方竞; 马宏伟 北京大学工学院生物医学工程系; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 北京大学前沿交叉学科研究院【期刊】中国科学:化学 2012-02-20

11 石英晶体微天平的新进展何建安; 付龙; 黄沫; 卢煜东; 吕贝尔; 朱志强; 方佳节; 马宏伟 北京大学工学院生物医学工程系; 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所【期刊】中国科学:化学 2011-11-15

12 静电纺丝纳米纤维薄膜的应用进展李蒙蒙; 朱瑛; 仰大勇; 蒋兴宇; 马宏伟 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 青岛大学物理科学学院; 国家纳米科学中心【期刊】高分子通报 2010-09-15

13 表面引发聚合反应制备的纳米膜及其生物应用 马宏伟 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（筹）【期刊】生物物理学报 2009-07-15