实验室简介

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      低温医学与微纳生物系统工程实验室(CryoBME & MNBSE Lab)致力于多尺度生命材料(活细胞、组织和器官等)的低温保存研究、生物医学仪器和微纳系统(如:仿生3D生物微环境、纳米发电机、柔性传感器等)的研发。主要研究方向包括:低温生物医学工程、微纳流控技术、生物传感器、智能医疗仪器等。 实验室研究团队主要由赵刚教授、孙文全教授、陈中嵘副教授、程跃副教授,以及数十名国内外研究生同学组成。

      我校低温生物医学工程方向由我校77级杰出校友创始于90年代末。经过近20年的积累,在国内外均具有较高的学术影响力。我校校友和我实验室主任先后担任国际低温生物学会常务理事、主席等主要领导职务,同时担任该领域Cryobiology、Biopreservation and Biobanking等著名国际期刊的副主编或编委,对该学科在国内外的发展起到了显著的推动作用。实验室顺利承办“2017年世界低温生物科技与生命资源库大会”暨“2017年国际低温生物学会年会(CRYO2017)”。

      近年来,实验室先后主持或参与国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目等多项科研基金项目,获授权发明专利数十项部分项目信息如下:

        1、安徽省科技重大专项,用于颅脑术后康复监测的植入式柔性脑机接口研发,2022.5-2025.4(负责人);

        2、安徽省自然科学基金杰出青年科学基金项目,活细胞纳米电磁复温技术研究,2021.1-2023.12(负责人);

        3、国家自然科学基金项目,基于电磁场抑冰的封装卵泡深低温保存研究 (No.82172114),2022.1-2025.12(负责人);

        4、国家自然科学基金项目,脂肪干细胞微液滴封装及其玻璃化保存过程的机理研究(No.51476160),2015.1-2018.12(负责人);

        5、国家自然科学基金项目,人脐动脉内皮细胞纳米低温保存过程的实验研究与模型建立(No.51276179),2013.1-2016.12(负责人);

        6、国家自然科学基金项目,内皮细胞单层表观传质性能及低温损伤机理的微流体装置研究(No.51076149),2011.1-2013.12(负责人);

        7、国家自然科学基金项目(青年科学基金),低温保存血管微裂纹的萌生及其扩展规律的研究(No.50506029),2006.1-2008.12(负责人);

        8、科技部国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项,基于微纳技术的可植入无线血压监测系统研究(No.SQ2018YFGH000026), 2019.1-2022.12(项目骨干);

        9、科技部国家重点研发计划数字诊疗装备研发专项,基于特征光子复合成像和光学显微镜探测的肝癌精准微创诊疗一体化技术研究(No.2018YFC0115500),2018.8-2021.6(课题骨干);

        10、国家自然科学基金 国家重大科研仪器研制项目,多功能微尺度观测与操控技术研究及仪器研制(No.11627803),2017.1-2021.12(项目骨干)。

      在Nature Nanotechnology, Nature Communications, Science Advances, Advanced Science, Biotechnology Advances, Small, Lab on a Chip等重要国际期刊发表多篇高质量学术论文。部分论文如下:

        1. Dorsal-ventral patterned neural cyst from human pluripotent stem cells in a neurogenic niche. Science Advances, 2019, 5(12): eaax5933.

        2. Synergistic Ice Inhibition Effect Enhances Rapid Freezing Cryopreservation with Low Concentration of Cryoprotectants. Advanced Science. 2021, 8 (6): 2003387.

        3. Ice Inhibition for Cryopreservation: Materials, Strategies and Challenges. Advanced Science. 2021, 8 (6): 2002425.  (ESI高被引)

        4. Highly porous polymer cryogel based tribopositive material for high performance triboelectric nanogenerators. Nano Energy, 2020, 68: 104294.

        5. Cold-responsive nanocapsules enable the sole-cryoprotectant-trehalose cryopreservation of β cell-laden hydrogels for diabetes treatment. Small, 2019, 15(50): 1904290.

        6. Surface Acoustic Wave Based Lab-on-Chip for Rapid Transport of Cryoprotectants across Cell Membrane for Cryopreservation with Significantly Improved Cell Viability. Small. 2019, 15(14): 1805361.

        7. Hydrogel Encapsulation Facilitates Rapid-Cooling Cryopreservation of Stem Cell-Laden Core-Shell Microcapsules as Cell-Biomaterial Constructs. Advanced Healthcare Materials, 2017, 6: 1700988.

        8.  Modeling and experimental studies of enhanced cooling by medical gauze for cell cryopreservation by vitrification. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2017, 114: 1–7. 

        9. A microfluidic perfusion approach for on-chip characterization of the transport properties of human oocytes.  Lab on a Chip, 2017, 17, 1297-1305.

        10. Quantification of cell viability and rapid screening anti-cancer drug utilizing nanomechanical fluctuation. Biosensors & Bioelectronics, 2016, 77, 164-173.

      研究生招募:实验室主要招募生命、材料、工程和信息背景的同学,如生物医学工程、电子科学与技术、人工智能、自动控制、传感器、工程热物理、细胞生物学、神经生物学、力学与机械工程等专业。实验室鼓励学科交叉、跨学科开展挑战性研究工作。