纳米标准与检测重点实验室第265期学术报告

报告题目：生物制造与细胞命运 

报告人：顾奇研究员中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院

时 间：2021年6月24日（星期四）10：00

地 点：国家纳米科学中心 南楼二层会议室

邀请人：孙佳姝 研究员

摘要：

人体组织是大尺度的复杂生理系统，并在微观尺度具有基本的细胞单元，因此要求当今生物制造策略不仅能够满足血管网络的高分辨率沉积和复杂几何形状精准控制，而且还需要提供特定环境来调节内在细胞状态。但由于生物墨水相容性与整体结构及内部管道稳定性之间的矛盾，当前研究在多尺度血管连接和大尺度组织构建方面取得的成果有限，本质上需要生物材料和硬件技术的协同突破。在这里，我们首先开发低粘度墨水和多级温控打印结合的复合打印系统，从而制造出具有高生物活性和空间分辨率的厘米级血管化组织。通过内皮化打印管道形成的血管与自组装毛细血管连接形成多尺度血管网络，为基质中细胞提供营养；通过内承压能力提高支持颈动脉与颈静脉的直接手术吻合，并在肝组织功能模拟上有所应用。此外基于复杂生理系统的理解，我们也开发了系列的生物墨水和打印策略以满足组织特异性生理需求并进一步探究3D组织构建过程中的细胞行为变化规律，比如通过骨骼肌的3D打印发现空间限制条件下细胞排列、特定基因表达甚至机械力方面对骨骼肌成熟的影响，揭示了物理因素在肌纤维取向和成熟过程中的作用。总之，我们期望结合3D打印、生物材料、干细胞等技术开发功能组织的制造策略，了解3D 环境中的干细胞动力学并在细胞命运调节和细胞迁移的机制方面取得突破，从而模拟体内的发生发育。

报告人简介：

顾奇，双博士（生物学与材料化学），研究员，中科院百人计划“青年俊才”人选，现为中国科学院干细胞与再生医学创新研究院|动物研究所生物制造研究组组长。2013年毕业于东北农业大学“国家理科基地班”获得生物学博士学位，2017年毕业于澳大利亚伍伦贡大学获得材料化学博士学位，2017年国家自费优秀留学生。致力于干细胞相关特异性材料的开发与合成，生物打印平台设计；通过干细胞、生物材料及3D/4D打印的结合进行组织器官的体外再造；通过生物材料、3D微环境及多种物理因素定向调控细胞/组织空间命运和运动行为。主导首次完成了人神经干细胞和人多能性干细胞的3D打印（Adv. Healthc. Mater., 2016, 2017）。主持多项科研项目，中科院A类先导“器官重建与制造”中生物墨水和打印装置方向负责人，战略性国际科技创新合作重点专项负责人，院装备项目负责人等。研究成果发表于国际期刊Angew. Chem. Int. Ed.,Adv. Healthc. Mater., Adv. Ther.,  Biomater. Sci.,  Macromol. Biosci.等30余篇。