
器官/类器官芯片中的生物传感芯片
报告人:李晨钟
所在单位:香港中文大学(深圳)
报告人简介:
李晨钟,香港中文大学(深圳)校长学勤讲座教授,生物医学工程教授,国家级特聘讲席教授,杰出青年基金(海外)获得者,加拿大工程院院士(Canada Academy of Engineering),美国国家发明家科学院 (National Academy of Inventors) 院士, 美国医学与生物工程院(American Institute for Medical and Biological Engineering)会士,Biosensors Bioelectronics(IF12.6) 主编,RESAERCH(IF11) 期刊副主编。
曾任美国佛罗里达国际大学生物医学工程助理教授、副教授(终身),教授,the Worlds Ahead 杰出教授,系主任,纳米生物工程和生物电子中心任,美国杜兰大学生物化学系和生物医学工程系双聘教授。
研究工作主要集中智能生物传感器包括农业,环境,医疗和国防用现场检测POCT、生物光电子学、光电磁音乐理疗、类器官/器官芯片、脑机接口、生物材料,芯片实验室等领域。共发表约200篇SCI科学论文,20国际专利,是三个初创企业的创始人和技术总监。
获得2014年度JSPS日本学术振兴会访问教授奖(长期)、2014年获得国家自然科学基金海外杰出青年基金奖(杰青B类,现海外及港澳学者合作研究基金长期项目), 2016年度美国癌症研究协会(AACR)少数族裔科研教授奖、2016年美国脑图谱协会和脑图谱基金技术进步奖,2019年IEEE 杰出报告人奖, 2022年入选中国国家级特聘教授, 2024年戈登 (GRC)生物分析传感会议大会主席,2024年当选深圳市分析测试协会副理事长,2024深圳市医院管理者协会医工融合分会主委,2024中国阿尔兹海默康复协会副主委,2024中国毒理学会器官/类器官分会副主委, 2024中国分析测试协会检验检测POCT 分会(筹)主委。
报告摘要:
类器官(Organoid)和器官芯片是用于构建微型人体组织模型的快速发展的技术。它们能够模拟复杂的生理功能和病理状况,为疾病建模、药物筛选、精准医疗和再生疗法提供了更真实的平台。2025年4月10日,FDA发布的《减少临床前安全研究中动物测试路线图》系统性地提出了通过“新方法学”(NAMs)包括类器官(Organoid)和器官芯片替代传统动物实验的战略框架。目前类器官和器官芯片全球尚未形成统一标准,微环境的控制,类器官量化评估和测量等问题仍需突破。
在测量技术层面,生物传感器嵌入式器官芯片可以实时对器官芯片进行全方位、高精度的测量,以此实现,从而实现对芯片内的细胞培养环境、流体流动状态、生物化学反应过程等进行持续监测对器官芯片从微观细胞层面到宏观芯片整体性能的多维度精准测量。
我们将介绍一种微电极阵列为传感器的微流控体系,通过利用细胞的极性,细胞分泌物的电化学活性,从细胞的操控,捕捉,到细胞和组织的生长,微环境的控制,以及细胞代谢产物的量化分析,从而实现实时、动态地监测器官芯片的运行状态的测量功能。例如,实时监测芯片内培养液的流速、温度、酸碱度等参数,以及细胞在培养过程中的形态变化和功能指标,一旦出现异常能及时发出警报,并可根据预设程序进行自动调控。该系统强调检测的及时性和连续性,以保障器官芯片实验的稳定进行,及时发现并解决实验过程中可能出现的问题,为长期、复杂的器官芯片研究提供可靠的技术支持。