生物流变科学与技术教育部重点实验室

实验室简介
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本实验室是重庆大学在国家“211计划”和“985工程”建设计划支持下重点建设的科技创新平台之一,也是国家“111计划”首批建设的“生物力学与组织修复工程” 高校科技创新引智基地所依托的实验平台,也是重庆大学生物医学工程学科的科研与教学实验核心。该学科点是国内第一个生物力学与生物流变学硕士学位授权点,第一批两个生物力学博士授权点之一,拥有生物医学工程博士后流动站等,并于2007年10月被批准为国家重点一级学科。

实验室于2009年6月获得教育部批准立项建设“生物流变科学与技术教育部重点实验室”,2011年12月正式批准运行。实验室一直注重人才队伍及梯队建设,大力倡导“合作、流动、开放、竞争”的人才管理/运行机制,着力营造“人尽其能、才尽其用”的科研氛围,遵循精干、高效的原则,建成了一支年龄层次合理、知识结构交叉、富有创新精神的科研队伍。现有固定人员45人、流动人员74人。固定人员中正高31人、副高9人、中级5人,80%以上具有海外留学背景。50岁以上人员15人,占33%;40-50岁人员13人,占29%,40岁以下人员17人,占38%。具有博士学位人员43人,占96%。

实验室紧密围绕国家人口与健康领域的战略需求开展研究,2011-2015年期间取得了一系列创新性研究成果,获国家科技进步二等奖1项(2/2),获省部级自然科学奖一等奖1项,三等奖3项,中国专利优秀奖1项;出版英文专著1部,主/参编《个人健康医疗器械》等系列国际标准、科技部《国家“十二五”医疗器械产业发展规划》等国家及地方政策规划35件;在Adv Mater、Angew Chem Int Ed等期刊发表SCI/EI论文500篇,ESI论文12篇,获权美国发明专利1项、中国发明专利161项。

在骨关节组织、心血管、胃肠道的流变学调控方面,提出并证实“力生长因子可补偿应力刺激不足,促进损伤组织修复”的科学假设,揭示力刺激调控MSCs腱系分化过程中的力转导途径,证实体内血液循环系统中的脂质浓度极化现象。构建可实现精准力载荷及神经应答记录的国内首个消化道实验平台。相关研究为临床损伤组织修复提供生物流变学新策略。

在骨/关节修复方面,发现钛基材类骨纳米结构界面的蛋白质响应阈值,揭示基材表面化学影响蛋白吸附与细胞粘附流变规律,提出生物功能性界面与MSCs双向“交流”调控的理论假说。研制了温度相变骨填充材料,实现应力传导并促骨生成。融合药物控释载体及理念,研发植入体纳米储池型“药械结合”界面构筑的关键技术。相关研究为研发骨/关节修复用新材料及抗菌/抗炎、抗骨质疏松功能性植入器械提供理论与技术支撑,被美国工程院院士Jin教授等高度评价。

在生化过程中的流变学关键技术及转化方面,创建 “克服负反馈,生物活性物质分级提取”的新工艺,成功应用于上海凯宝股份公司,新增产值8亿元。发现了禽胆汁转化熊胆汁关键生物酶,设计了符合生物传质及流场分布规律的复杂基质双酶转化系统,攻克了体外培育熊胆粉关键技术屏障,实现了公斤级的产品转化;基于力谱学规律指导药物分子及制剂设计,研发了抗生素原料药等10余种产品、制剂,获国家科技进步二等奖。

在肿瘤、心脑血管疾病的监测与治疗方面,基于力-电耦合效应,率先实现微流控芯片的高通量细胞电融合,并应用于医学研究;突破高频、纳秒脉冲对细胞膜不可逆电穿孔的力-电耦合关键技术,研发肿瘤消融治疗仪,实现1000万技术转化;建立系列心脑血管的生物力学参数无创检测技术,获美国发明专利;研制的新型无创颅内压检测仪被纳入国家“创新医疗器械产品应用示范工程”,并在全国近500家医院应用。

实验室现有科研用房面积5100平米,建有四个公共生物流变学研究平台,下设现代化的生物力学与力生物学实验室、血液流变学实验室、生物材料实验室、组织工程实验室室、基因工程实验室、细胞工程实验室、仿生工程实验室、生物化学与分子生物学实验室、生物物理学实验室、发育生物学实验室、医学电子实验室、医学图像室、微流控实验室、药物学实验室、植物细胞力学、植物组织工程实验室。实验室装备有高级旋转流变仪、原子力扫描探针、光共聚焦显微观测系统、磁微粒扭转细胞流变仪、微吸管细胞力学实验仪等生物流变学研究的核心尖端设备,同时配备有较完整的细胞与分子生物学等通用仪器设备,总价值近6928.56万元,已经成为在国内外有相当影响力的生物流变学科研和高级人才培养基地。