微纳医学与组织工程是现代生命科学、医学、微纳米科技和光机电等多学科交叉的领域,充满了研究活力。该学科致力于为重大疾病的个性化预测、预防和诊治研制等新技术和新方法,研究开发高性能的生物医学材料及仿生的人造组织。该方向有很多特色的研究领域,如生物芯片、液态金属、微纳机器人、组织工程等,产生了一系列高水平的科研成果,并有多项转化产品在生命科学和健康领域产生了重大影响。
生物芯片与体外诊断致力于发现新的生物标志物,研究新的疾病诊断技术。该方向既有前沿科学问题研究,亦重视技术和产品的转化,在疾病诊断、预防和治疗方面发挥着至关重要的作用。
液态金属生物材料深度多学科融合,为柔性电子、健康监测、医学成像、组织/神经/骨骼修复、癌症治疗乃至人工器官研制、医疗器械升级换代等提供了变革性方案。
针对生物类药物口服递送的挑战,研究被动式消化道蠕动挤压力驱动的可降解微针给药机器人。基于碳基柔性材料与微纳制造工艺,研究柔性多脑区神经电极,用于慢性高通量神经信号采集与刺激,促进神经科学问题的研究。
微组织工程研究的3D微组织技术可作为新一代干细胞药物的扩增制备平台和药剂学递送系统,革新体外细胞培养和再生医学。同时,该技术可辅助建立仿生生理病理模型并用于高通量药物筛选和病理机制研究。
图1 各种类型的生物芯片
图2 基于液态金属的生物医学技术
图3 柔性高通量多脑区神经电极
图4 干细胞微组织
图5 程京老师在和同学们讨论