2024年9月23日下午,应赵祥伟教授邀请,武汉大学陈璞教授来到数字医学工程全国重点实验室访问交流,并以“工程化体外神经模型的生物设计、制造和应用”为题作学术报告。赵祥伟教授主持报告。
陈璞教授,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。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。
本次陈璞教授的报告主题是“工程化体外神经模型的生物设计、制造和应用”。在报告中,陈璞教授围绕生物设计与制造流程的“TEOM八步法”及具体研究案例进行了深入阐述。他首先针对人脑皮质折叠的突出特征以及体外类器官培养存在核心坏死区的内在和外在需求,设计了大脑类器官皮质发生芯片模型,促进了体外皮质的发生与折叠,还有效减小了核心坏死区,取得了形态、成分均一性更高的类器官。随后,陈璞教授还向我们展示了体外血脑屏障模型的构建过程及科学应用。最后,陈璞教授介绍了课题组创新研究的声学组装技术,以无标记、无接触的方式组装神经前体和神经元,进行神经分化与培养,生成六层神经元结构和神经电生理传递。陈璞教授通过三个具体的实验设计和流程安排,生动形象地展示了体外神经模型的生物设计和制造方案,以及最终的医学应用价值。
报告结束后,现场师生与陈璞教授就模型构建和操作的具体细节、模型材料选择、模拟仿真的工具等问题展开了深入讨论。陈璞教授凭借其丰富的研究经验和深厚的学术造诣,对每个问题都给出了深入且具有启发性的回答,为参与会议的师生提供了宝贵的学术视角和研究思路。
通过本次报告,参会师生对工程化体外神经模型的生物设计、制造和应用有了更加清晰的认识,了解了该领域的前沿研究进展,拓展了学术视野,促进了学术交流与合作。陈璞教授的报告为我院在该领域的研究提供了新的思路和方向,有助于推动相关技术的创新和发展,为生命科学与医学领域带来更多的突破。