01、项目概况
诺丁汉大学工程学院增材制造中心(CfAM)招收博士研究生，从事"响应性生物材料设备的先进3D/4D打印"研究项目。该项目为期42个月（3.5年），预计于2026年2月开始。学生将在世界一流的实验室环境中工作，与跨学科团队合作，探索响应性4D打印生物材料设备在药物递送和再生医学领域的应用。
项目将重点研发新型3D可打印材料并开发新的设计方法，以创造具有快速自重置响应或复杂多尺度形状变化的功能性4D打印设备，可应用于生物医学、微机械或光电子领域。该项目与"按需制造性能提升"项目资助计划相结合，使学生能够融入一个由9名其他博士生、15名博士后研究员、来自5所大学的18名世界领先学者以及11家制药和增材制造领域的行业领导者组成的积极支持团队中。
02、研究背景与机构实力
诺丁汉大学的增材制造中心(CfAM)是增材制造(3D打印)研究领域的世界领导者，位于英国东米德兰兹地区。该中心拥有全球独特的开发性和商业化增材制造系统组合，并配备了专门的材料表征实验室，这些实验室是建立新的学术和工业研究方向的重要工具。
CfAM位于诺丁汉大学的朱比利校区的先进制造大楼内，拥有在其他地方无法获得的专业和定制系统。中心的研究团队由跨学科专家组成，涵盖3D打印、生物技术、物理学和材料科学等领域，为博士生提供了一个充满活力的研究环境。
诺丁汉大学作为罗素集团和国际网络Universitas 21的成员，拥有全球认可的研究实力。根据2021年研究卓越框架评估，该校在研究力量方面位列英国第7位，其100%的研究都获得了国际认可。此外，诺丁汉大学也是顶尖雇主在英国第三大目标招聘的大学，为学生提供了良好的就业前景。
03、4D打印技术的前沿发展
4D打印是增材制造技术的进一步发展，将"时间"作为第四维度引入传统3D打印中。通过使用具有刺激响应特性的材料，如形状记忆聚合物、水凝胶和生物墨水，4D打印技术能够创造可以适应环境的动态结构，为生物医学应用开辟了新的可能性。
在4D打印中，打印的对象能够对外部刺激（如温度、光、电或磁场等）做出响应，改变其形状、属性或功能。这种特性使4D打印在生物医学领域具有巨大潜力，特别是在以下方面：
1.组织工程与再生医学：4D打印可用于创建植入后能转变为所需形状或结构的构造物，促进与周围组织的更好整合，并促进细胞生长和分化。
2.药物递送系统：4D打印可以实现自适应药物递送系统，这些系统能够响应特定的生理触发因素，如pH值或温度的变化，提供更有针对性和受控的药物递送。
3.医疗设备和假肢：4D打印有潜力通过实现自调节、自组装或自修复功能，增强医疗设备和假肢的性能，提高患者舒适度并确保更精确的贴合。
04、诺丁汉大学的"按需制造性能提升"项目
本博士项目与诺丁汉大学的"按需制造性能提升"项目资助计划相关联。该五年计划的愿景是使制药、再生医学和生物催化行业能够实现适合21世纪的新型、复杂、先进功能产品。
该项目旨在开发一个指导工具包，用于确定如何开发定制的医疗技术设备。这个工具包将设计用于提供所需的材料和工艺，以按需3D打印医疗设备，同时也能"提升"打印设备的性能，使其"快速、可预测且可靠"地满足特定部门的需求。
该项目汇集了来自诺丁汉、剑桥、雷丁、斯特拉斯克莱德和拉夫堡的研究人员，旨在加速3D打印技术的采用。通过参与这个项目，博士生将有机会与来自多个机构和学科的专家合作，获得宝贵的研究经验和人脉网络。
05、4D打印在生物医学领域的应用
本博士项目专注于响应性生物材料设备的4D打印，这在生物医学领域有着广泛的应用前景：
药物递送系统
4D打印中使用的材料展示出刺激响应行为，可用于靶向和调节药物递送。研究人员已经开发出了各种响应性材料系统，如形状记忆水凝胶，能够根据特定条件（如温度或pH值变化）调节药物释放。
例如，王等人研究了加载抗癌药物甲氨蝶呤后的打印形状记忆水凝胶的药物递送特性。由于打印结构比传统结构具有更大的表面积，体外研究表明打印结构中的药物释放更高。这表明4D打印技术可以提高药物递送系统的效率。
骨骼和软骨修复
在骨组织工程中，4D打印的支架能够根据体温和骨折愈合过程自适应调整其形态并释放生长因子，从而有效促进骨折愈合和骨组织再生。这些4D打印支架有望在骨科领域实现精准医疗。
对于软骨组织工程，支架材料被视为修复骨软骨缺损的关键组件。几项研究进一步表明，结合软骨形成细胞和生长因子可能是最佳的软骨修复策略，这为调节支架生物材料的参数以优化微环境提供了可能性。
血管和神经再生
在大型和厚骨缺损的再生中，血管和神经网络的协同发展至关重要。由于氧气和营养物质的扩散有限，血管和神经的再生成为一个主要挑战。4D打印技术可以帮助创建复杂的骨再生支架，促进血管和神经的形成。
为了修复神经通路周围的骨缺损，研究人员已经采用导电生物材料，如石墨烯，构建4D打印的智能支架。这些支架能够提供电刺激，促进神经再生和骨修复。
06、项目要求与申请信息
申请资格
·项目仅向英国公民开放（由于资金申请限制）
·申请者必须拥有或预期获得工程、化学或相关物理科学学科的2:1或一等学位
·项目起始日期灵活，预计于2026年2月开始，为期42个月
理想候选人背景
·具有工程、材料科学或化学背景之一
·愿意学习新学科并创新以实现项目目标
·对3D打印、材料科学或编程等领域有兴趣
·具有好奇心，有动力发展世界领先的专业知识
申请流程
申请者需提交：
· 求职信
· 个人简历
· 学术成绩单
申请将以滚动方式评估，直至任命合适的候选人。
07、申请建议
针对有意申请该项目的候选人，以下是一些实用的建议：
1. 提前了解研究领域
在申请前，深入了解4D打印技术和响应性生物材料的基础知识非常重要。阅读相关文献，特别是诺丁汉大学增材制造中心(CfAM)的研究成果，将有助于你在申请材料和面试中展示你的专业知识和热情。
2. 突出相关技能和经验
即使你没有直接的4D打印经验，也可以强调你在相关领域的技能，如材料科学、化学合成、3D建模或编程。在求职信中，清晰地描述你如何将这些技能应用到该博士项目中，以及你如何弥补知识空白。
3. 联系潜在导师
在正式申请前，可以尝试联系项目负责人或其他CfAM的研究人员，了解更多关于项目的细节和期望。这不仅能帮助你更好地准备申请材料，也展示了你的主动性和对项目的兴趣。
4. 准备一份有针对性的求职信
求职信应该明确表明你为什么对这个特定项目感兴趣，以及你如何满足项目的要求。避免泛泛而谈，而是具体说明你的学术背景、技术技能和研究兴趣如何与项目目标相匹配。
5. 展示跨学科能力和学习意愿
由于该项目涉及多个学科（工程、材料科学、生物技术等），展示你的跨学科学习能力和适应新领域的意愿至关重要。可以提及你过去跨学科项目的经验，或你如何快速掌握新知识和技能。
6. 强调长期职业目标
说明这个博士项目如何符合你的长期职业规划，无论是在学术界还是工业界。诺丁汉大学的研究环境提供了丰富的合作机会，可以帮助你建立广泛的专业网络，为未来的职业发展奠定基础。
7. 详细了解"按需制造性能提升"项目
该博士项目与"按需制造性能提升"项目资助计划相关联，了解这个更广泛的研究计划的目标和成果将有助于你更好地将自己的研究兴趣与之对接。
8. 准备充分的学术成绩单
确保提供完整的学术成绩单，包括所有相关课程的成绩和任何研究项目或论文的详细信息。这将帮助评审委员会评估你的学术背景和研究潜力。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
