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体外仿生保护与发育技术
发展了多种生物启发的仿生技术：1、提出了源于天然抗冻生命现象的活细胞程式化冷冻保存方法，实现了10种以上活细胞、活细胞微载体、小尺度生物组织等的高效深低温冷冻保存；2、源于人体卵母细胞的透明带结构，从结构仿生角度，实现了多种应力环境下活细胞的高效保护，如渗透压、温度急剧变化等；3、实现了基于微流控的体外仿生发育微环境的构建，可用于多种类型活细胞的3D培养和体外发育研究，如干细胞、卵泡、胚胎等。
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生物医学仪器与智能医疗仪器
研制成功膜式低温保护剂处理仪、程序降温盒、便携式人工肾、全自动细胞灌流仪、可编程高精度注射泵和注射系统、磁共振兼容型冷热疗系统、多功能微尺度观测与操控仪器等多款生物医学仪器或智能医疗仪器（授权发明专利近20多项、转让1项）。 相关工作发表于International Journal of Heat and Mass Transfer, International Communications in Heat and Mass Transfer, Applied Thermal Engineering和Cryobiology等期刊。
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微纳操控与感知技术
基于微流体力学与微尺度传热传质理论，设计并制备了多款微米和纳米尺度器件、装置和系统，实现了单细胞尺度的流场、温度场和浓度场的精准操控。相关研究结果被成功应用于：1、活细胞低温保存——实现了活细胞与低温保护剂的动态可控、程式化加载和去除过程，最大程度降低了低温保护剂毒性和渗透性损伤；2、细胞生物力学——实现了单细胞、微米尺度生物样本的动态力学性能测试；3、仿生3D培养——突破性地实现了干细胞向神经管的体外定向发育。 相关研究结果先后发表在Science Advances、Small、Biosensors Bioelectronics、ACS Sensors、Lab on a Chip等期刊。
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先进低成本深低温冷冻保存技术
我实验室低温生物医学工程方向由我校77级杰出校友创始于90年代末，经过近20年的积累，在国内外均具有较高的学术影响力。我校校友和我实验室主任先后担任国际低温生物学会常务理事、主席等主要领导职务，同时担任该领域Cryobiology、Biopreservation and Biobanking等著名国际期刊的副主编或编委，对该学科在国内外的发展起到了显著的推动作用。实验室顺利承办“2017年世界低温生物科技与生命资源库大会”暨“2017年国际低温生物学会年会(CRYO2017)”。 近年来，实验室先后主持或参与国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、安徽省杰出青年科学基金等多项科研基金项目。在Nature Nanotechnology, Nature Communications, Science Advances, Advanced Science, Biotechnology Advances, Small, ACS Nano, Lab on a Chip等重要国际期刊发表多篇高质量学术论文。获授权发明专利数十项。