報告題目:納米結構介導的物理信号對幹細胞命運的調控
報告人:劉宏 教授
山東大學晶體材料國家重點實驗室和濟南大學前沿交叉科學研究院(IAIR)教授,博士生導師,國家傑出青年科學基金獲得者。中國矽酸鹽學會晶體生長分會理事,中國光學學會材料專業委員會會員理事,中國材料研究學會納米材料與器件分會理事。
主持人:崔小強 教授
報告時間:2018年05月18日,星期五,10:30
報告地點:南區唐敖慶樓D區429報告廳
主辦單位:伟德bv1946 汽車材料教育部重點實驗室
報告摘要:支架材料、生長因子、種子細胞是組織工程的三大要素。組織修複,實際上是利用生長因子對支架材料上的上的種子細胞(幹細胞)進行分化調控從而得到新的組織。通常,人們利用各種“生長因子”如蛋白、酶、核酸RNA和有機小分子等對幹細胞分化進行調控。近幾年,人們發現,材料表面的納米結構對幹細胞命運的調控有着重要的影響,甚至可以代替生物生長因子,誘導幹細胞超功能細胞分化。不僅如此,越來越多研究表明,一些物理信号,如,光、電、壓力、磁場、振動波等都對幹細胞分化和組織修複有調控作用,甚至可以直接用來控制幹細胞分化方向。物理信号對幹細胞的調控有着調控速度、調控和調控方向可控的的特點,但不幸的是,這些基礎研究大都是在體外直接利用外場實現了對幹細胞的調控,如何在體内實現幹細胞調控是利用物理信号調控幹細胞分化,實現具有實用性的組織修複的最關鍵的問題,更是将物理信号用于組織修複進行實用化的最大的瓶頸。
幸運的是,納米材料和納米技術為解決上述問題提供了一個重大的機遇,因此,報告人在近兩年提出了“納米結構介導的物理信号對幹細胞命運調控及其在組織工程方面的應用”的這一研究策略,并進行了相關研究。
除了材料表面的納米結構本身對幹細胞分化具有調控作用之外,材料表面的各種物理性質,包括彈性模量、硬度、電磁性、表面電荷、電導率等都對幹細胞分化有重要的影響,然而,僅僅依靠材料表面的物理性能對幹細胞分化的調控能力非常有限。在材料表面組裝了納米結構後,利用外加物理場作用下在納米結構中産生的局域物理場,通過細胞外基質對細胞分化進行調控,是幹細胞命運的更為有效的手段。報告将利用部分實例對“納米結構介導的物理信号對幹細胞命運的調控”這一研究方向進行介紹,并對其發展方向和應用趨勢進行預測。
報告人簡介:劉宏,山東大學晶體材料國家重點實驗室和濟南大學前沿交叉科學研究院(IAIR)教授,博士生導師,國家傑出青年科學基金獲得者。中國矽酸鹽學會晶體生長分會理事,中國光學學會材料專業委員會會員理事,中國材料研究學會納米材料與器件分會理事。主要研究方向:人工晶體材料、納米能源材料、組織工程與幹細胞分化,等。主持了包括十五、十一五、十二五863、十三五國家重點研發項目和自然基金重大項目、自然基金重點項目在内的十餘項國家級科研項目,取得了重要進展。2004至今,在包括Adv. Mater., Nano Letters,ACS Nano,J. Am. Chem. Soc, Adv. Fun. Mater,Envir. Eng. Sci., 等學術期刊上發表SCI文章200餘篇,其中,影響因子大于10的30餘篇,個人文章總被引次數超過12000次,H因子為30,20餘篇文章被Web of Science的ESI(Essential Science Indicators)選為 “過去十年高被引用論文”(Highly Cited Papers (last 10 years)),文章入選2013年中國百篇最具影響國際學術論文,2015年度進入英國皇家化學會期刊“Top 1% 高被引中國作者”榜單。應邀在化學頂尖期刊Chemical Society Review和材料頂尖期刊Advanced Materials和 Advanced Energy Materials上發表綜述性學術論文,在國際上産生重要影響。授權專利30餘項,研究成果已經在相關産業得到應用。