数字医学工程全国重点实验室学术报告(2024-11)——武汉大学陈璞教授学术报告

发布者:张少华发布时间:2024-09-18浏览次数:10

报告题目:

工程化体外神经模型的生物设计、制造和应用


报告时间:

2024923日(星期一)16:00-17:00


报告地点:

九龙湖医工楼518报告厅


报告人简介:

陈璞,武汉大学泰康医学院(基础医学院)生物医学工程系教授、系主任,武汉大学组织工程与器官制造实验室创始人,泰康生命科学与医学中心特聘PI。兼职中国生物医学工程学会理事、中国生物材料学会生物材料先进制造分会委员。具有理学、工学、医学三学科交叉背景。2017年创建武汉大学组织工程与器官制造实验室(Tissue Engineering and Organ Manufacturing (TEOM) Lab)。陈璞课题组长期致力于创新组织工程与器官制造策略、方法和技术,构建微尺度的体外三维模型和宏观尺度的器官替代物用于疾病的机制研究和再生医学治疗。主要学术贡献包括:(1)创立了法拉第波生物组装技术,建立了法拉第波生物组装的原理和技术,并将之应用与肝脏、心脏、等组织的构建,开发了中国第一台商业化的法拉第波生物组装仪器,创新发展了体超声生物组装技术,为组织工程和再生医学提供了与生物打印并行的生物制造工具。(2)建立了多种类器官芯片方案,为解决多能干细胞来源类器官的形态发生和功能成熟的异质性问题提供了方案。在Advanced Materials, Biofabrication, Lab on a chip等期刊发表论文60余篇,申报专利20余项,转化知识产权12项。


报告摘要:

大脑类器官、脑器官芯片、神经组织模拟物等新兴体外神经模型被日益广泛应用于神经科学研究和神经疾病新药研发中。现有的体外神经模型构建一般是基于发育生物学原理(如脑类器官)或组织工程学原理(如神经器官芯片)。然而,纯发育生物学模型缺乏在单个类器官水平上的精细微环境调控,导致了类器官存在成熟度低、均一性差、难以实现血脑屏障等问题。纯组织工程学模型难以实现人体神经组织的复杂细胞组分和精细细胞微结构。针对现有神经模型构建的局限性,我们融合发育生物学和组织工程学原理和方法,利用微尺度生物工程调控体外神经模型的形态发生、功能成熟和组织稳态,并提出了“组织工程与器官制造(tissue engineering and organ manufacturing, TEOM)八步法”。我们基于“TEOM八步法”,对融合发育生物学和组织工程学的皮质发生模型、皮层微组织模型和带有血脑屏障结构的脑实质模型作了案例分析,展示了工程化调控发育可以促进皮质发生、神经功能成熟,并在组学水平降低神经模型批次内的异质性。本报告提出的“TEOM八步法”将为构建和应用更加仿生的神经组织模型提供新思路。


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