数字医学工程全国重点实验室是我国数字医学工程领域国际交流的窗口。目前实验室具有“器官芯片学科创新引智基地”、"东南大学-伯明翰大学生物医学工程联合研究中心”、“质谱新技术和创新应用国际合作基地”以及“东南大学-艾伦脑研究所联合研究中心”等4个高水平国际合作中心，在国际数字医学工程领域具有重要学术影响。

（1）器官芯片学科创新引智基地

该基地2016年获批开始建设，是数字医学工程全国重点实验室与哈佛大学、剑桥大学等7所世界知名高校合作共同建立，联合了包括三位美国科学院及工程院院士在内的十余名在器官芯片、微纳制造、生物材料领域的国际顶级学者，共同研究解决人体器官芯片发展中面临的关键科学与技术问题。引智基地以构建仿生器官芯片为主要研究方向，基于多通道流体芯片的三维细胞培养技术进行人体心脏、肝脏、肾脏等多个器官组织的分区共培养，同时通过仿生循环系统进行连接，开发并集成用于在线检测细胞生长状态、微环境变化以及各器官对药物的反应性等的微型传感和成像器件，进而构建新型人体器官芯片，为生物医学研究以及药物研发提供全新的人体替代平台。利用器官芯片引智基地的支持，重点实验室的研究人员与世界知名高校的研究者完成了多项国际合作，产生了有重要学术和应用价值的成果。例如，东南大学的顾忠泽团队的合作研究成果已经多次在PNAS、JACS、Angew. Chem.等国际权威期刊上发表。

（2）东南大学-伯明翰大学生物医学工程联合研究中心

数字医学工程全国重点实验室主导并深度参与了东南大学和英国伯明翰大学的国际合作计划，双方在2018年5月签署全面战略合作协议，成立了东南大学-伯明翰大学生物医学工程联合研究中心。该中心联合了英国伯明翰大学、英国帝国理工、英国杜伦大学、伯明翰儿童医院、伊丽莎白女王医院等世界一流的大学和医院，并与国内多家著名医院进行医工结合，在生物电子、医学影像、人工智能和大数据等前沿领域开展了广泛的学术交流，开展了从儿童早期健康发育疾病（烟雾病、恶性脑肿瘤、自闭症、多动症等）到成人脑疾病（恶性脑肿瘤、抑郁症），以及老年人认知疾病（痴呆）等一系列的研究。2018年6月英国图灵研究院生物大数据项目负责人Jean-Baptiste Cazier和Georgios V. Gkoutos教授来做交流，开展生物医学大数据的合作基地建设，与生物电子学国家实验室进行了深入的交流与探讨，进一步细化了中英双方在生物医学大数据方面的合作方案和人才培养的相关举措。自该中心成立以来，开展的具体合作包括：磁共振波谱技术与多模态功能磁共振成像技术在脑肿瘤、老年痴呆和帕金森等疾病中的临床应用；制磁共振影像临床数据的采集、处理和分析操作标准；用于诊断、治疗和理解儿童癌症和老年神经退行疾病的新型MRI成像技术；脑肿瘤专用智能数据库和辅助诊断系统；脑的工作机理及脑功能异常的神经机制等。

（3）质谱新技术和创新应用国际合作基地

数字医学工程全国重点实验室与南京市江北新区联合组建了质谱新技术和创新应用国际合作基地。以该基地为重要合作窗口，围绕新型材料与器件的质谱分析技术与生物医学应用，与美国普渡大学、瑞士联邦理工学院、德国慕尼黑工业大学和美国西雅图华盛顿大学等国外大学开展合作研究。国际合作基地的普渡大学著名质谱专家美国科学院院士R. Graham Cooks是质谱敞开式离子源和其它多种质谱新技术的发明人。Cooks教授于2018年受聘为生物电子学国家重点实验室客座教授。实验室和Cooks课题组已经合作发表了多篇相关的文章，包括利用敞开式离子源质谱对细菌细胞膜的成像分析和精确定位细胞膜中不饱和脂肪酸的双键。美国科学院院士，普渡大学朱健康教授，和实验室开展了深度合作，开发了一系列植物蛋白组相关的质谱技术，对植物逆境的分子机理进行合作研究，在Molecular Cell、Nature Communications、PNAS、PLOS genetics等有国际影响的杂志上发表了多篇高质量文章。

（4）东南大学-艾伦脑研究所联合研究中心

脑科学与智能技术是各国科学家的研究热点。目前美国将神经元三维形态和基本类型作为重点研究领域，我国“科技创新2030重大项目”也已启动“脑科学与类脑研究”。实验室与美国艾伦脑研究所的合作，优势互补，谋求共赢发展。美国艾伦脑科学研究所计算神经科学研究组彭汉川教授、曾红葵教授来实验室推进“脑科学图像大数据”研究组等相关工作，彭汉川教授已推荐周知博士、隋琰博士等加入实验室，为下阶段实验室发展“脑的生物电子学研究”这一新的生长点打下基础。东南大学数字医学工程全国重点实验室与美国艾伦脑科学研究所建立脑大数据联合研究中心，是艾伦研究所海外的第一个合作研究中心。