报告题目:

仿植物细胞壁的抗逆细胞膜铠甲实现红细胞高效冷冻干燥的研究

报告人:

郑夏

所在单位:

浙江大学

报告人简介:

郑夏，女，2024年博士毕业于中国科学院化学研究所，现于浙江大学医学院附属邵逸夫医院任PI助理研究员。主要从事低温仿生生物医用材料研究，受自然界耐寒生物生存机制启发，开展控冰材料设计与低温膜保护小分子作用机制研究，构建多尺度仿生界面保护体系，应用于LNP疫苗、红细胞、干细胞、卵母细胞及卵巢组织等生物样本的冷冻保存与损伤修复和保护。近5年以第一作者（含共一）在Advanced Materials、Nature Communications、Nano Letters等期刊发表SCI论文3篇，合作发表SCI论文4篇，申请发明专利6项。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（C类），参与多项国家级及省部级项目。

报告摘要:

冷冻干燥有望实现生物体系的常温保存，但哺乳动物细胞易受冰晶、脱水及渗透压等耦合应激损伤，其功能性冻干保存仍面临挑战。本研究受植物细胞壁抗逆机制启发，构建兼具力学支撑、水合缓冲与界面稳定功能的人工细胞膜铠甲，用于红细胞冻干保护。该铠甲通过纳米多孔刚性骨架抵御冰晶机械损伤，利用动态离子配位抑制温度变化引发的细胞膜相态失稳，并借助保水聚合物基质维持保护性水合层与胶体稳定性。在保护剂质量分数低于5%的条件下，红细胞复水后回收率约为95%，常温保存期超过3个月，同时保持原有形态、膜力学性能、代谢活性、氧运输能力及体内循环行为。本研究将植物耐脱水机制转化为哺乳动物细胞保护策略，为敏感活体体系的常温保存提供了新途径。