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师资队伍
陈璞

1、职称职务生物医学工程系主任、教授、博导undefined

2、学科专业:武汉大学 基础医学院 生物医学工程系

3、研究方向:组织工程与器官制造、类器官芯片、声学生物制造

4、联系电话:138-7156-7947

5、Email:puchen@whu.edu.cn

6、学习经历:

2001-2005 华中科技大学光电子工程系 光信息科学与技术专业 理学学士

2006-2011 华中科技大学生物医学工程系 生物医学工程专业 工学博士

7、主要工作经历与任职:

2011-2014 哈佛大学医学院 哈佛麻省理工健康科学技术部;布莱根妇女医院 博士后研究员

2014-2016 斯坦福大学医学院,金丝雀癌症早期诊断中心 博士后研究员

2016-至今 武汉大学基础医学院 生物医学工程系 教授

8、目前主要科学研究领域和兴趣:

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,尤其专注于面向人体大脑和肝脏,构建微尺度的体外三维器官水平生理和疾病模型以及宏观尺度的人体器官替代物。微尺度新兴人源器官模型能够模拟人体器官的关键结构、功能和细胞种群,被认为将填补现有生物医学和生物医药研究中广泛使用经典细胞培养模型和动物模型之间的缺口,促进对人类疾病分子机制的理解,提升临床前候选药物评估的准确性,成为未来生物医学和医药中新的研究模型范式。宏观尺度的人源器官替代物不仅能够解决目前临床器官移植中器官短缺的重大挑战,并且潜在改变现有的临床治疗模式,通过更换器官极大延长人类寿命。

针对以上的研究目标,陈璞课题组以组织工程学和发育生物学原理为依托,以人源多功能干细胞诱导分化的种子细胞和新兴生物材料为原料,通过融合器官芯片、类器官、生物组装、生物打印、细胞图案化等新兴技术,在体外模拟了人体器官内微环境中异质细胞种群、细胞外基质、生物化学和物理等关键要素,重塑人体器官特异性关键结构和功能,并进一步通过物理、化学和生物诱导构建疾病模型。总之,通过技术创新支持基础与临床研究,推动认知向技术以及技术向临床治疗的转化。

课题组技术创新的特色方向包括:

1)类器官芯片。类器官芯片是构建人体器官水平体外3D模型的最新前沿技术,其有机融合和互补了类器官和器官芯片的优势,能够精密调控类器官所在的微环境条件,模拟人体胚胎发育过程中器官生成过程。中国工程院战略咨询中心在2019年发布的《全球工程前沿》报告中将类器官芯片及其生物医学应用研究列为医药卫生领域 Top 10 工程研究前沿;世界卫生组织(WHO)发布的全球2019新冠状病毒研发路线图中将类器官疾病模型列为应对病毒的高优先级项目。课题组通过研发类器官芯片模型,用于研究神经退行性疾病、肝脏代谢性疾病以及肿瘤发生和发展的分子机制,评估候选药物的安全性和有效性,优化临床治疗策略。

2)声学生物制造。声学生物制造是通过利用声场与生物微粒相互作用的物理原理,将生物微粒组装形成器官特异性的组织结构。中国科协在2020年发布的《重大科学问题和工程技术难题》中将特种能场辅助制造的调控原理列为十大前沿科学问题之一。课题组创新性构建了法拉第波和体超声生物操控技术,用于在体外构建宏观尺度人体组织、器官模拟物,服务于临床组织修复。

课题组的座右铭是:Integrating Science, Engineering, and Medicine: Innovation for Better Human Health Tomorrow.

9、教学情况:

本科生课程

(1)“再生医学”系列课程之《3D打印与器官制造》和《肝脏再生》

(2)“生命科学技术前沿”系列课程之《器官芯片与人体芯片》

(3)“生物医药产业创新与现代社会” 系列课程之《干细胞与再生医学》、《临床前新药测试:器官芯片和类器官》

(4)“现代医学与健康” 系列课程之《组织工程与健康》

10、近五年代表性论文:

[1] H. Qiao#, M. Gu, J. Shang, W. Zhao, Z. Wang, N. Liu, B. Li, Y. Zhou, Y. Wu*, P. Chen*, Herpes simplex virus type 1 infection leads to neurodevelopmental disorder-associated neuropathological changes, PLoS Pathog. (2020), 22;16(10):e1008899

[2] Y. Zhao#, U. Demirci*, Y. Chen*, P. Chen*, Multiscale brain research on a microfluidic chip, Lab Chip (2020), doi:10.1039/C9LC01010F

[3] H. Fan#, U. Demirci*, P. Chen*, Emerging organoid models: leaping forward in cancer research, J Hematol Oncol. 12 (2019) 142. doi:10.1186/s13045-019-0832-4.

[4] T. Ren, P. Chen, L. Gu, M.G. Ogut, U. Demirci, Soft Ring‐Shaped Cellu‐Robots with Simultaneous Locomotion in Batches, Adv. Mater. (2019) 1905713. doi:10.1002/adma.201905713.

[5] Z. Wang, X. He, H. Qiao, P. Chen*, Global Trends of Organoid and Organ-on-a-chip in the Past Decade: A Bibliometric & Comparative Study, Tissue Eng Part A. (2019). doi:10.1089/ten.TEA.2019.0251

[6] Y. Li#, P. Chen#, Y. Wang, S. Yan, X. Feng, W. Du, S.A. Koehler, U. Demirci, B.F. Liu*, Rapid Assembly of Heterogeneous 3D Cell Microenvironments in a Microgel Array, Adv. Mater. 28 (2016) 3543–3548. doi:10.1002/adma.201600247.

[7] C. Bouyer#, P. Chen#, S. Guven#, T.T. Demirtas, T.J.F. Nieland, F. Padilla, U. Demirci*, A bio-acoustic levitational (BAL) assembly method for engineering of multilayered, three-dimensional brain-like constructs, using human embryonic stem cells derived neuro-progenitors, Adv. Mater. 28 (2016) 161–167.

[8] P. Chen#, S. Güven#, O.B. Usta, M.L. Yarmush, U. Demirci*, Biotunable Acoustic Node Assembly of Organoids, Adv. Healthc. Mater. 4 (2015) 1937–1943. doi:10.1002/adhm.201500279.

[9] S. Guven#, P. Chen#, F. Inci, S. Tasoglu, B. Erkmen, U. Demirci*, Multiscale assembly for tissue engineering and regenerative medicine., Trends Biotechnol. (2015). doi:10.1016/j.tibtech.2015.02.003.

[10] P. Chen#, Z. Luo, S. Güven, S. Tasoglu, A.V. Ganesan, A. Weng, U. Demirci*, Microscale assembly directed by liquid-based template, Adv. Mater. (2014).