个人简介

    张芳宇，2013年获得上海交通大学材料科学与工程学院学士学位，2016年获得美国康奈尔大学生物与环境工程系硕士学位，2022年获得美国加州大学圣地亚哥分校化学与纳米工程系博士学位，随后加入美国德克萨斯大学西南医学中心进行博士后研究。博士师从Joseph Wang教授和张良方教授，从事智能微纳米机器人的药物递送系统开发和相关疾病治疗；博士后师从Daniel Siegwart教授，开发新型脂质体纳米递送平台并用于遗传性疾病治疗。将于2025年6月加入西湖大学工学院担任研究员，助理教授（独立PI）。

学术成果

    张芳宇博士长期从事基于仿生微纳米机器人药物递送系统的开发与疾病治疗等应用研究，聚焦于将细胞级生物体与工程纳米技术相结合，构建可在体内自主运动、智能响应并精准递送药物的微纳米机器人系统，推动其在重大疾病中的临床转化。其研究整合生物医用材料、微纳加工与基因工程等交叉手段，通过仿生修饰、材料改性与核酸递送平台构建，开发具备功能化和成像可视化特性的“智能微型机器人”，应用于肺部疾病、胃肠炎、肿瘤与遗传疾病治疗等多个方向。截至2025年，已在国际权威期刊发表论文30余篇，其中以第一作者（含共同一作）在Nature Materials、Science Robotics（3篇）、Science Advances（2篇）、Nature Communications、Advanced Materials（4篇）、JACS、ACS Nano、Advanced Functional Materials等发表论文10余篇，总引用超过4000次。曾入选《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”（TR35）全球榜单、获国家优秀自费留学生奖学金、材料研究学会 （MRS）研究生奖等多项荣誉。研究方向包括：

1.   功能性仿生微纳机器人的设计与药物递送

2.   微纳机器人的集群智能控制与体内成像导航

3.   基于微纳机器人的核酸 (mRNA、siRNA、CRISPR/Cas9) 药物递送平台

代表论文（*代表通信作者，#代表同等贡献）

1. F. Zhang^#, J. Zhuang^#, Z. Li^#, H. Gong^#, B. E. Ávila, Y. Duan, Q. Zhang, J. Zhou, L. Yin, E. Karshalev, W. Gao, V. Nizet, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang*. Nanoparticle-modified microrobots for in vivo antibiotic delivery to treat acute bacterial pneumonia. Nature Materials 2022, 21, 1324.

2. F. Zhang^#, Z. Li^#, Y. Duan^#, A. Abbas, R. Mundaca-Uribe, L. Yin, H. Luan, W. Gao, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang*. Algae Motors in a Capsule for Effective Gastrointestinal Delivery. Science Robotics 2022, 7, eabo4160.

3. F. Zhang^#, Z. Guo^#, Z. Li^#, H. Luan, Y. Yu, A. T. Zhu, S. Ding, W. Gao, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang*. Biohybrid microrobots locally and actively deliver drug-loaded nanoparticles to inhibit the progression of lung metastasis. Science Advances 2024, 10, eadn6157.

4. F. Zhang^#, Z. Li^#, Y. Duan^#, H. Luan, L. Yin, Z. Guo, C. Chen, M. Xu, W. Gao, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang*. Extremophile-based biohybrid micromotors for biomedical operations in harsh environments. Science Advances 2022, 8, eade6455.

5. F. Zhang^#, Z. Li^#, L. Yin, Q. Zhang, N. Askarinam, R. Mundaca-Uribe, E. Karshalev, W. Gao, L. Zhang*, J. Wang*. ACE2 receptor-modified algae-based microrobot for removal of SARS-CoV-2 in wastewater. Journal of the American Chemical Society 2021, 143, 12194.

6. F. Zhang, Z. Li, C. Chen, H. Luan, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang*. Biohybrid Microalgae Robots: Design, Fabrication, Materials and Applications. Advanced Materials 2023, 2303714.

7. F. Zhang, R. Mundaca‐Uribe, N. Askarinam, Z. Li, W. Gao, L. Zhang*, J. Wang*. Biomembrane-Functionalized Micromotors: Biocompatible Active Devices for Diverse Biomedical Applications. Advanced Materials 2021, 34, 2107177.

8. Z. Li^#, Z. Guo^#, F. Zhang^#, L. Sun, H. Luan, Z. Fang, J. L. Dedrick, Y, Zhang, C. Tang, A. T. Zhu, Y. Yu, S. Ding, D. Wang, A-Y. Chang, L. Yin, L. M. Russell, W. Gao, R. H. Fang, L. Zhang*, J. Wang* Inhalable biohybrid microrobots: a non-invasive approach for lung treatment. Nature Communications 2025, 16, 666.

9. Z. Li^#, Y. Duan^#, F. Zhang^#, H. Luan, W-T. Shen, Y. Yu, N. Xian, Z. Guo, E. Zhang, L. Yin, R. H. Fang, W. Gao, L. Zhang*, J. Wang* Biohybrid microrobots regulate colonic cytokine and epithelium barrier in inflammatory bowel disease. Science Robotics 2024, 9, eadl2007.

10. S. Tang^#, F. Zhang^#, H. Gong^#, F. Wei, J. Zhuang, E. Karshalev, B. E. Ávila, C. Huang, Z. Zhou, Z. Li, L. Yin, H. Dong, R. H. Fang, X. Zhang, L. Zhang*, J. Wang*. Enzyme-powered Janus platelet cell robots for active and targeted drug delivery. Science Robotics 2020, 5, eaba6137.

联系方式

电子邮箱：zhangfangyu@westlake.edu.cn

张芳宇课题组拟长期开展生物医学工程、材料科学与工程、药学、化学、免疫生物学等交叉学科的基础与应用研究。课题组长期诚聘上述研究方向的杰出人才，包括博士研究生、博士后、助理研究员及科研助理。