近日,華中科技大學生命科學與技術學院李一偉教授、劉筆鋒教授、哈佛大學/麻省理工張興才研究員應邀在國際著名期刊Materials Today發表了題為“Wettability-patterned microchip for emerging biomedical materials and technologies”的綜述性文章。李一偉教授為該論文的第一作者和共同通訊作者,生命學院劉筆鋒教授和哈佛/MIT張興才研究員為共同通訊作者,生命學院為該論文第一作者單位。該研究得到國家自然科學基金,中央高校基本科研業務專項資金的資助。
李一偉,華中科技大學教授,高層次青年人才。2016年畢業於華中科技大學生物醫學工程專業,先後在哈佛大學應用物理系任訪問博士生、麻省理工任博士後、哈佛大學工程與應用科學學院聯合博士後。他將機械力學設計在微米尺度上與細胞分子訊號轉導結合起來,實現了帶有生物功能的微組織的構建,以及類器官的可控生長調節。這些理論和技術創新已經應用在脂肪、腫瘤、肌肉和小腸等系統,並將在類器官工程,仿生培養,藥物篩選等領域有廣闊的應用場景。其作為一作或通訊,這些研究成果已發表在相關領域一流期刊上。李一偉博士目前擔任Advanced Functional Materials, Small等14本一流學術期刊審稿人。
生物晶片的每一次跨越式發展都將帶來生命科學、生物資訊學和生物醫學的革命性改變。在後疫情時代,高通量篩選、個體化醫療和生物大資料等領域迎來了巨大的機遇和挑戰。1980年代,微陣列晶片的開發實現了空間上的核酸、蛋白、細胞高通量的平行鑑定,帶來了遺傳學、基因組學、蛋白組學、生物醫學檢測等領域的巨大發展。1990年以來,基於微機電系統和軟光刻技術的微流控晶片系統實現了細胞、分子尺度的時序高通量控制和分析,給複雜分子診斷、單細胞測序、高通量藥物篩選等領域帶來重大突破、並實現了部分產業轉化。
李一偉、劉筆鋒自2016年,基於生物啟發的親疏水圖案化介面,研發仿生陣列微晶片。該晶片系統結合了微陣列晶片和微流控晶片的優勢,將複雜的時序高通量操作陣列化,在空間和時間上實現並行且異質的生物操作和生物分析,為生物醫學檢測、微組織/類器官的構建、高通量藥物篩選與開發提供了新的機遇。
近5年間,李一偉和劉筆鋒團隊將該仿生潤溼性陣列微晶片,用於高通量構建異質微組織、培養類器官,生物電子醫療柔性裝置及軟體機器人和環境微生物研究。
李一偉2020年底從麻省理工學院回國加入到本院任教,團隊關注類器官/幹細胞中的生物物理/力學問題,並研發服務於該研究的高通量的單細胞力學、組學分析技術。近2年來陸續揭示細胞內分子擁擠介導的力學調控幹細胞/類器官命運轉變(脂肪幹細胞重程式設計、肌肉組織分化、小腸類器官重程式設計),力學調控訊號通路,力學調控訊號體相分離和力學調控基因統計學表達造成的腫瘤異質性。
華中科技大學生命學院始建於1980年,學院“理工醫交叉”特色鮮明,學科實力強大,擁有2個國家級重點學科,生物醫學工程學科A+全國並列第一,生物學學科A-全國並列第九。學院堅持“尚人文、厚基礎、強實踐、重交叉、促交流”的培養特色,建有1個國家級虛擬模擬實驗教學中心、1個國家級教學團隊、6個國家級人才培養基地。
近年來,學院教師在包括Cell、Nature、Science及其子刊發表論文60餘篇,獲國際國內各類發明專項百餘項。先後建成國家奈米藥物工程技術研究中心、分子生物物理教育部重點實驗室等16個國家、省部級科研平臺。
學院本科就業前景良好,就業率長年穩定在近100%。在國內深造學生去向中,985高校和中國科學院大學及各中科院院所的比例達到90%。出國深造學生絕大部分進入世界百強大學就讀,本科生培養質量得到了世界一流大學廣泛認可。
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素材來源:華中科技大學官網、華中科技大學招生辦公室官微、華中科技大學新聞網