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11.0 2026-03-18 15:56:03

研究中心 医疗 机器人
医工所   2026-03-18 16:01:21

1.0000054 2025-10-28 13:47:28

1.0000054 2025-10-28 13:44:08

1.0000025 2025-10-24 22:20:10

1.0 2024-04-19 05:50:28

  癌症严重危害人民的生命健康,嵌合抗原受体T 细胞(CAR-T)免疫疗法是最具前景的肿瘤疗法之一,被誉为“癌症治疗的第四次革命”。细胞转染是CAR-T细胞治疗的关键技术,通过基因转导的方法转染患者的T细胞,表达嵌合抗原受体,使得患者的T细胞被“重编码”后,能够特异性识别肿瘤细胞,从而进行选择性杀伤,细胞转染直接影响了CAR-T的疗效和安全性。   近日,中国科学院深圳先进技术研究院孟龙研究员等与美国杜克大学Tony Jun Huang教授合作,在Science子刊Science Advances上发表了题为“Acoustothermal transfection for cell therapy”的研究成果,并登上了该期杂志的封面。该研究创新地提出了利用高能量密度声镊诱发细胞产生可控的微米量级形变,提高细胞膜通透性,实现了对原代免疫细胞、干细胞的高效、高通量转染,为细胞免疫治疗、基因治疗提供了革新手段。   文章上线截图   声镊技术是利用梯度声场产生的力学效应对声场中的颗粒进行捕获、移动、搬运等操作。该研究通过声场的调制,提高了声场的能量密度,产生了纳牛量级的超声辐射力,在声镊操控细胞空间运动的基础上,实现了诱发细胞产生微米级形变,拓展了声镊技术的应用。该方法可提高细胞膜的流动性,在细胞膜表面产生可修复微孔,从而有效提高细胞膜的通透性,实现了对原代免疫T细胞、间充质干细胞进行高效转染。而且,该方法可转染大分子量质粒,可对间充质干细胞同时转染CXCR4和BDNF两种质粒,转染效率达89%。流式细胞仪和基因测序结果表明,利用方法转染后的细胞活性约839%,保证了细胞转染的安全性。   图:声镊转染技术原理及超声对间充质干细胞转染多质粒结果。   对于转染技术而言,不仅要保证细胞的活性,转染细胞表达目的基因的功能更为重要。该研究建立了缺血性脑卒中模型小鼠,利用声镊转染技术使间充质干细胞成功地表达了趋化因子受体CXCR4,并发现转染后间充质干细胞能够有效富集于脑缺血引起的炎症区域。而且,富集后的间充质干细胞能够释放脑源性神经营养因子,显著减小脑梗死体积。在体实验证实了声镊转染技术不仅可表达目的基因的功能,而且不会影响细胞原有的生物功能,这将为CAR-T细胞治疗提供全新转染工具,对于优化CAR的设计和提高CAR-T的疗效具有重要意义。   图:超声转染MSC后可有效富集脑缺血位置,缩小缺血性脑卒中模型小鼠脑梗死体积   中国科学院深圳先进技术研究院的郑海荣院士、孟龙研究员、杜克大学的Tony Jun Huang教授为本文的通讯作者,刘秀芳博士、荣宁博士为文章的第一作者,中国科学院深圳先进技术研究院为论文第一单位。该研究获得了国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的支持。
细胞 转染 技术 研究 干细胞
系统管理员   2025-02-12 06:02:54

1.0 2024-03-18 06:09:46

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所传感中心孙洪岩副研究员团队在中科院一区(IF:176)期刊《Nano Energy》上发表了题为A self-powered flexible tactile sensor utilizing chemical battery reactions to detect static and dynamic stimuli的研究(全文链接:https://doiorg/101016/jnanoen2024109461)。该团队提出了一种基于化学电池反应的自供电柔性触觉传感器,用于动态和静态机械刺激检测。本文李森博士为第一作者,孙洪岩副研究员为唯一通讯作者,中国科学院深圳先进技术研究院为第一单位。   柔性和可穿戴的触觉传感器在健康监测、人机交互等领域的重要性日益凸显。传统的电阻式或电容式传感器虽然广泛应用,但其仍需外部电源持续供能,而压电式和摩擦电式传感器则仅对动态机械刺激做出响应。为了克服这些限制,研究人员一直在探索开发无需外部电源、能够同时监测动态和静态机械刺激的触觉传感器。   为了解决上述问题,本团队通过简单的结构设计,将纸质基底的固态Zn-MnO2电池转变为自供电压力传感器。作为电池,其展现出了129 V的开路电压、28 mA/cm²的最高短路电流密度,足以为小型电子器件供电。作为自供电压力传感器,其具有较高的灵敏度,在0-25 kPa范围内平均为127 μA/kPa,在25-500 kPa范围内平均为014 μA/kPa,响应时间为42 ms,恢复时间为41 ms,最小压力分辨率达到数十帕斯卡,且具有长期重复性和稳定性。该工作将极大地促进智能,自供电触觉传感器的进一步发展,广泛应用于人类健康护理和检测静态/动态刺激的人机界面等领域。   该研究的亮点:传感器的制备过程简单、环保,利用了纸张作为柔性的基底材料,不仅成本低廉,而且具有可降解性。这种纸基电池不仅能够为小型电子设备提供动力,还能够在各种形状和尺寸下实现高度敏感的动态/静态压力检测。该传感器有望在极端环境下智能机器人搜救、健康监测、物体识别等领域发挥重要作用,为自供电柔性电子设备的研究开辟新的道路。   基于化学电池反应的自供电触觉传感器
传感器 电池 研究 自供 动态
系统管理员   2025-02-12 06:11:05

1.0 2018-07-11 08:15:11

  日前,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称“深圳先进院”)医工所转化医学研究与发展中心(以下简称“转化中心”)秦岭教授、赖毓霄副研究员、张鹏研究员、王新峦副研究员团队(以下简称“团队”)研发的“含镁可降解高分子骨修复材料”进入国家食品药品监督管理总局(CFDA)医疗器械技术审评中心发布的最新一期《创新医疗器械特别审批申请审查结果公示》(2018年第7号),这是深圳市在骨科领域第2个通过CFDA创新医疗器械特别审批的产品,也是深圳市第1个获创新医疗器械特别审批的硬组织骨修复产品。该进展是转化中心技术向临床转化的一个重要的里程碑,预示着深圳先进院在3D打印骨修复材料方面的最新成果将进入临床转化快车道。相关公示已于6月27日结束。   CFDA施行的《创新医疗器械特别审批程序》对于企业所申请产品的获批条件十分严格,重点强调产品主要工作原理/作用机理为国内首创,产品性能或者安全性与同类产品比较有根本性改进,技术上处于国际领先水平,并且具有显著的临床应用价值。含镁可降解高分子骨修复材料产品是深圳先进院转化中心团队历经8年潜心钻研,利用先进的低温3D打印技术,创新地将具有促成骨和成血管活性的金属镁,均匀复合入PLGA/TCP(乙交酯-丙交酯共聚物/磷酸三钙)可降解多孔支架中,通过3D打印赋予此产品理想的促成骨仿生结构,孔隙之间具有很高的连通率,这种结构特征在组织学具有理想的骨传导作用,可提高骨细胞粘附,增殖和迁移,促进骨组织的生长。   深圳先进院医工所转化中心秦岭教授团队赖毓霄副研究员介绍,“常用的生物材料多会添加一些如生长因子、蛋白因子等生物活性物质,但是存在剂量不好控制、不易保存、制备过程中容易失去活性等问题,而金属镁则不存在上述问题,镁元素属于人体必需的元素之一,几乎参与人体内所有的新陈代谢过程且具有诱导骨生长的作用;金属镁植入物能积极有效的刺激新骨形成,这将有利于骨折、骨缺损的愈合和骨组织再生,团队针对相关技术已于2014年取得发明专利授权。”   骨骼在人体组织中如“硬汉”一般的存在,撑起人体的挺拔身姿,给脏器提供保护,和骨骼肌、肌腱、韧带、关节一起让身体动起来,此外人体的代谢、造血也都需要骨骼出一份力。但是,人的骨头虽然有再生能力,自体修复却极为有限,根据具体受伤部位的不同,小面积的骨缺损一般可以自行生长恢复,但若缺损较大就需要依靠辅助手段“牵线搭桥”。3D打印骨修复材料可以针对不同受损部位,结合医学影像技术,通过电脑软件,逆向设计出填补缺损的形状,使用具有生物活性的物质或细胞相结合的材料,打印出人工骨修复填充物支架,放入缺损部位,来引导骨细胞的生长,实现个性化的修复。在体内外研究中,含镁可降解高分子骨修复材料显示出良好的生物相容性和生物活性,具有与松质骨相匹配的力学强度和可显著提高植入部位新骨再生和血管生成的作用。通过3D打印技术,科研人员可以调控镁的浓度和分布,设计微观结构,让它最有利于骨组织再生;同时设计宏观结构,让打印出的支架和受损部位的形状、尺寸相吻合,同时,骨修复材料的降解速度也可以调控。   市面上非动物源性人工骨修复材料从组分上大致分为生物玻璃、磷酸钙、硫酸钙和羟基磷灰石等四大类,其成分与人体骨组织的无机成分相似,具有较好的生物安全性,但上述种类的产品存在降解性能及结构难调控的因素。团队开发的含镁可降解高分子骨修复材料,通过可降解的高分子材料包裹磷酸三钙和金属镁颗粒,实现对产品整体降解的调控。“含镁可降解高分子骨修复材料”产品利用3D打印调控产品的物理结构及磷酸三钙和金属镁在产品内部的有序分布,是一种可降解型多孔骨修复填充产品,产品力学强度与骨生长需要相匹配,适用于疾病、创伤造成的规则或不规则的骨缺损部位的填充,并促进缺损部位愈合及新骨再生。“含镁可降解高分子骨修复材料”产品的设计和制造技术处于国际领先水平,并且具有显著的临床应用价值,这是深圳先进院在3D打印生物材料领域所取得一个重要的突破性进展和技术落地应用的新里程碑。   目前,深圳先进院孵化的深圳中科精诚医学科技有限公司已全面启动3D打印骨修复材料的CFDA产品注册流程,建立了产品的原材料采购及质检标准、产品技术标准、生产质量管理体系及风险控制体系,即将进入临床试验,相应的千余平米标准万级GMP洁净车间及生产线已完成建造验收并投入使用。深圳先进院转化中心张鹏研究员介绍,含镁高分子可降解骨修复材料是转化医学中心创始之初就开始筹划运营的科技转化产品。团队很多成员参与,付出了诸多心血和努力,成果来之不易。   据了解,自2014年3月1日CFDA施行《创新医疗器械特别审批程序(试行)》(食药监械管〔2014〕13号)以来,截至2018年6月27日,我国共批准了183个医疗器械产品进入创新医疗器械特别审批程序,统计全国范围内关于骨科类的创新医疗器械共批准11个项目,深圳市仅获批2项,而深圳市批准进入创新医疗器械特别审批程序的企业统计总共有14家(见背景资料)。创新医疗器械特别审批程序是CFDA为促进医疗器械创新发展而推出的重要措施,通过的申报项目在注册与传统审批时间相比大大缩减,尤其是针对需上报国家局审批的三类境内产品,企业注册产品将有望更快获批上市。“含镁可降解高分子骨修复材料”产品依托深圳先进院孵化的深圳中科精诚医学科技有限公司申请,已于6月27日结束公示,这将是深圳市第1个获创新医疗器械特别审批的硬组织骨修复产品。   深圳先进院3D打印含镁可降解高分子骨修复材料   深圳先进院秦岭教授团队转化研究核心成员
产品 修复 技术 材料 具有
系统管理员   2025-02-10 08:28:48

1.0 2018-07-11 06:06:09

  近日,中国科学院深圳先进研究院郑海荣课题组和浙江大学医学院李月舟课题组合作,在Nano Letters期刊发表了题为Ultrasonic control of neural activity through activation of mechanosensitive channel MscL的研究论文。该项研究将超声辐射力和机械敏感性离子通道结合起来,首次在神经元上通过超声刺激激活机械敏感性离子通道,并进而精确控制神经元的兴奋性。该成果开拓了超声在脑科学研究中的新方向,为超声遗传学技术的进一步发展奠定了基础,具有重要的理论意义和应用价值。   近年来兴起的光遗传学技术,被称为是21世纪神经科学领域最引人注目的革新,在猴、鼠、果蝇、线虫等模式生物中得到广泛应用。其主要原理是采用基因操作技术将细菌的光敏感蛋白转入到特定类型的神经元中进行表达,并通过不同波长的光照刺激光敏感蛋白,从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化,达到对细胞选择性地兴奋或者抑制的目的。但是在哺乳动物中,光遗传学技术需要通过颅骨手术将特定波长的光线引入脑中,这种创伤性为其在活体的应用带来一定的局限。因此,越来越多的研究人员将目光转向无损伤的方法,比如通过超声,可以无损伤的穿透深入大脑或其他组织内部,并且可以通过聚焦获得精确定位。   由于细胞对超声的响应能力有限,为了达到通过超声精确控制神经元的目的,需要找到一种介质既可以很好的响应超声刺激,又可以在神经元表达并赋予神经元灵敏的超声敏感性。考虑到超声的机械效应,机械敏感性离子通道是一个很好的选择。机械敏感性离子通道是近年来发现的一种新型离子通道,有别于传统的电压敏感,以及配体门控类型的离子通道,它感受细胞形变等方式导致的膜张力的变化而开放,引起细胞内外离子的跨膜运输,参与介导众多的生命活动,其功能愈来愈受到重视。浙江大学医学院李月舟课题组长期以来致力机械敏感性离子通道开放机制和功能,深圳先进研究院郑海荣课题组掌握了独特的超声辐射力神经调控技术,在超声神经调控仪器研制方面积累了丰富的经验,两者的合作促成了该项研究。   实验中,课题组选择了来自细菌的机械敏感性离子通道MscL。MscL具有作为纳米开关的天然优势。它结构简单,只有136个氨基酸,容易在真核生物表达;它自身可以直接被膜张力所激活,并且不需要其它成分的参与;它开放形成30埃左右的巨大孔径,通透效率高;它不和其它蛋白相互作用,不会干扰细胞的其它功能。课题组首先构建了重组MscL基因的病毒,然后通过病毒感染在原代培养的大鼠神经元中表达MscL通道。结果表明MscL可以在神经元上功能性表达,并对机械刺激保持敏感(图2)。   在基金委重大科研仪器支持下,中国科学院深圳先进院郑海荣课题组设计开发了一系列跨尺度超声神经调控工具(图3)。超声辐射力神经刺激芯设计基于不同主频叉指换能器指条宽度,形状,对数和声孔径尺寸,通过标准微纳加工技术光刻,溅射叉指换能器电极,制备微型声场可调超声神经刺激芯片,产生高强度局域声场及超声辐射力可有效作用于神经元细胞。该芯片可与钙成像、膜片钳等生物学手段相兼容,实时监测超声诱发的生物效应,为超声神经调控治疗神经类疾病提供基础和理论依据。同时研制的动物超声神经刺激系统可对深部脑核团和神经环路开展无创、动态和网络式的神经刺激与调控。该技术和工具的研制可在脑疾病的研究、神经科学基础研究及其相关领域科学广泛应用。该研究结果为后续的活体超声遗传学奠定了基础,并有望通过进一步开发的多面阵、多焦点的深部脑刺激超声调控仪器解析神经环路,并对帕金森症、抑郁症等脑疾病提供新的研究,甚至是治疗的有效新工具。   浙江大学医学院的博士生叶佳、唐思阳,以及深圳先进院的孟龙副研究员是本文的第一作者,郑海荣和李月舟是本文的通讯作者。参与该工作的还有浙江大学医学院的段树民院士、胡海岚教授、李相尧教授,浙江大学附属儿童医院舒强院长、江米足教授、尚世强教授,深圳先进研究院的牛丽丽副研究员、邱维宝研究员。该研究得到国家自然科学基金(81527901,11534013,31270878)、科技部973计划(2014CB910302)等项目的资助。   论文链接   图1:超声刺激引起表达于神经元的机械敏感性离子通道MscL(图中黄色所示)的开放,导致离子跨膜运输(图中绿色箭头所示),改变神经元膜电位,诱发神经冲动(图中红色所示动作电位)   图2:通过病毒感染技术在原代培养的神经元上表达的机械敏感性离子通道MscL具有完整的功能,可用很好的响应机械刺激   图3:(a)超声神经刺激芯片以及(b)小动物超声刺激系统
超声 神经 研究 刺激 神经元
系统管理员   2025-02-10 06:15:30

1.0 2018-07-11 05:32:59

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏副研究员研究团队联合华东师范大学张利东研究员和香港大学王敏教授,设计构建了功能仿生的血管组织工程复合支架,并就复合支架调控血管内皮化展开研究,揭示了复合支架生物活性和力学性能影响血管内皮重塑的机制(图1)。该项研究成果以“Regulation Effects of Biomimetic Hybrid Scaffolds on Vascular Endothelium Remodeling”为题发表在材料领域权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces(IF: 8097)上(ACS Appl Mater Interfaces, 2018, DOI: 101021/acsami8b06205),论文第一作者为深圳先进院赵启龙博士,通讯作者为张利东教授和杜学敏副研究员。   研发功能性人工血管对于治疗目前全球致死人数最多的心血管疾病具有重要意义,但目前人工血管材料严重受制于内皮化功能不足,植入后易发生血栓性栓塞而失效。为解决此难题,杜学敏副研究员团队在前期工作中结合仿生智能材料(Advanced Materials, 2017, 29, 1702231;Advanced Materials Technologies, 2017, 2, 1700120),有效改善了血管的三维内皮化(Advanced Functional Materials, 2018, 1801027)。前期研究发现,在具有仿生生物活性和力学性能的纳米纤维复合支架引导下,血管内皮重塑可得到更为有效的促进。然而,对于具有二元组分的复合支架材料,生物活性的增强通常造成力学性能下降,反之亦然。因此,为获得理想的血管组织工程复合支架材料,需明确材料生物活性和力学性能调控血管内皮重塑的机制,以便设计具有优化组分的人工血管。   为此,研究团队设计并构建了一系列具有不同弹性片段和细胞黏附片段比例的纳米纤维复合支架,支架的生物活性和力学性能等支架性能可有效调控。研究发现,具有高比例细胞黏附片段的复合支架在细胞培养初期可有效促进血管内皮细胞黏着斑的形成(图2),由此介导细胞与支架间较强的相互作用,对于内皮化初期的血管内皮细胞附着具有重要意义,而支架的力学性能则会对血管内皮细胞间相互作用的形成产生重要影响。在适当的力学性能增强的复合支架表面,血管内皮细胞在初期细胞黏附较低的情况下,仍然可实现融合的血管内皮细胞单层的快速形成(图3),在结构和性能上具有更高的稳定性,确保了支架用于构建人工血管的极大潜力。综上,复合支架材料的生物活性在调控血管内皮重塑中起主导作用,而力学性能亦是影响血管内皮重塑过程中血管内皮细胞间联结形成的重要因素。理想的人工血管材料需在满足材料力学性能要求的前提下具备尽量优化的生物活性。   相关成果不仅为促进血管内皮重塑提供了优化的复合支架材料,并对基于复合材料的人工血管设计具有重要指导意义,将有望有效推进新型人工血管材料的研发。   该研究工作得到了科技部重点研发专项(2017YFA0701303)、粤港科技合作资助计划(2017A050506040)等项目的资助。   论文链接   图1具有弹性片段和细胞黏附片段的纳米纤维复合支架对血管内皮细胞功能的调控   图2血管内皮细胞在不同复合支架上的细胞黏附和黏着斑形成情况。(A, D)高活性低弹性支架;(B, E)中活性中弹性支架;(C, F)低活性高弹性支架   图3血管内皮细胞在不同复合支架上的细胞间相互作用情况。(A)高活性低弹性支架;(B)中活性中弹性支架;(C)低活性高弹性支架
支架 血管 材料 具有 复合
系统管理员   2025-02-12 05:34:46

1.0 2018-07-11 05:28:38

  由中国科学院深圳先进技术研究院医工所转化医学研究与发展中心(以下简称:转化中心)主任/香港中文大学秦岭教授和台北医科大学陈志华教授担任主编的骨科转化医学杂志Journal of Orthopaedic Translation(以下简称“JOT”),于2018年1月9日正式被Science Citation Index Expanded(SCIE)国际权威检索数据库收纳。根据2018年6月27日最新公布的统计数据显示,其首个影响因子已达到2078。   JOT是由华裔骨科学会(Chinese Speaking Orthopaedic Society,CSOS)和国际华人骨研学会(International Chinese Musculoskeletal Research Society,ICMRS)共同主办,转化中心主任秦岭教授担任主编,正式创刊于2013年10月,是首个以转化医学为主旨的学术期刊,旨在推动骨科转化医学在全球的发展,是骨科基础科学及应用科学发展过程中的一个重要里程碑。该期刊主要刊登包括骨科及其相关领域的转化研究论文,涉及动物模型、生物材料、生理物理刺激、临床试验、诊断学、健康促进、产业与市场、医疗器械和内植物、营养和药物、再生医学、法规和政策、康复等多个方面。   在杂志主编秦岭教授、陈志华教授及国内和国际编委、香港和上海编辑部的共同努力下,在参与论文评审的华人首席科学家们对论文质量的严格把控下,经历5年的发展,JOT发表了多篇骨科领域同行的创新性研究,目前在骨科领域同类杂志中排名33(总数量为77)。   JOT杂志链接   骨科杂志排名详表
骨科 转化 JOT 教授 医学
系统管理员   2025-02-12 05:30:04
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