机构旨在为大家提供更加全面、深入的导师解析和科研辅导！每期我们会邀请团队的博士对各个领域的教授导师进行详细解析，从教授简介与研究背景 / 主要研究方向与成果分析 / 研究方法与特色 / 研究前沿与发展趋势 / 对有意申请教授课题组的建议这五个方面，帮助大家更好地了解导师，学会科研！
教授简介与研究背景
陈教授是武汉大学基础医学院生物医学工程系的核心科研力量，其学术生涯实践了对交叉学科研究的前沿洞察力和技术整合能力。他本科毕业于华中科技大学光电子工程系，另外在同校转攻读生物医学工程系，奠定了基础了其“工程赋能科学”的学术基因。
在哈佛大学医学院、布莱根妇女医院及斯坦福大学金丝雀癌症早期诊断中心长达五年的博士后训练期间，他深度参与了微流控芯片、生物材料与再生医学领域的世界级课题，与Utkan Demirci、Joseph C. Wu等国际权威学者合作发表多篇突破性研究。2016年回国组建课题组后，他将国际前沿的“微尺组织工程”理念与基质临床需求结合，形成了具有显着特色的方向研究。
学者们最丰富的学术文献体现在三个维度：学科交叉的创新视角（光电子+生物医学工程）、临床转化导向的技术开发（从基础研究到体外诊断设备）、国际化的科研网络资源（持续与哈佛、斯坦合作团队的联合攻关）。这些学科交叉的创新课题组成为关联基础医学研究与产业转化的关键枢纽。
主要研究方向与成果分析
方向一：微尺度组织工程与类器官构建方向的技术突破集中体现在三个方面：
1. 无限制支架细胞自桁技术：通过开发声压波学悬浮（Bio-acoustic levitation）与磁悬浮（Paramagnet levitation）技术（见Advanced Materials, 2013,2015），实现细胞的空间定向排列，突破传统支架材料。例如在构建脑类器官时，利用声压波节点精确神经定位祖细胞，形成与周围相似的层状结构。
2. 动态微环境调控系统：集成微流控芯片与生物反应器，建立氧气浓度、机械应激等动态体系刺激。在脐类器官模型中，通过周期性流体剪切力模拟门静脉血流，显着提升肝细胞色素P450酶活性至体内水平的80%。
3. 高通量药物测试平台：基于微孔阵列（Microgel array）技术开发的“金字塔芯片”（Advanced Materials, 2016），可在单芯片上实现300个微型组织单元的1个，使药物肝脏毒性进一步提升两个数量级。
方向二：微纳诊断系统开发研究亮点包括：
1. 电梯标志物联合检测技术：通过表面浓度（SPR）增强的微流控芯片，实现电梯标志物（如AFP、GPC3）的同步检测，同样达到0.1 ng/mL（Biosensors and Bio electronics, 2020未列）。
2. 便携式即时完成检测（POCT）装置：研发的声流体富集装置可在10分钟内循环肿瘤细胞捕获，捕获效率>90%（Lab on a Chip, 2019未列）。
3. 人工智能辅助诊断算法：开发基于神经网络的荧光信号分析系统，将病理切片诊断准确率提升至97.3%（Analytical Chemistry, 2021未列）。
研究方法与特色
该课题组的技术体系呈现出显着的“工程生物学”特征：
1. 跨像素制造技术融合：将微米级精度的光刻技术与纳米级表面修饰结合，例如在肝小叶芯片中，通过双光子聚合制备50μm级肝小叶六边形结构，同时在表面修饰纳米金颗粒增强细胞色素。
2. 生物-物理调控良好策略：突破严重生化因子的调控，创新采用声场（1-10 MHz）、磁场（50-200 mT）、光场（近红外应激刺激）等物理调控手段干细胞。例如声压波诱导间充质干细胞向诱导效率提升40%。
3. 数据驱动的研发模式：建立类器官表型数据库（含2000+样本的形态、变异、基因组数据），通过机器学习优化培养参数筛选流程，使最佳培养方案发现周期周期60%。
研究前沿与发展趋势
组织工程领域：
· 器官芯片产业化：预计2025年市场规模达到5.6亿美元（Grand View Research数据），需突破血管化整合与免疫微环境模拟瓶颈。陈教授团队正在开发内皮细胞-类器官共培养系统，已实现微血管网络持续7天。
· 类器官自动化：结合柔性电子传感器（如石墨电极）开发“采集型类器官”，实时监测电生理信号。相关预实验成果发表于Nature Biomedical Engineering（Under review）。
体外诊断领域：
· 单细胞多组学联用：将微流控单细胞捕获与空间分析组技术结合，用于苏州异质性研究。课题组正与华大基因合作开发试剂盒。
· 穿戴式动态监测：物品可贴附式汗液传感器，通过阻抗变化实时神经监测退行某标志物（如α-突触核蛋白），计划2024年开展临床试验。
对有意申请教授课题组的建议
1. 知识储备策略：
· 强化交叉学科基础：至少掌握一门工程学科（如微流控芯片设计）和一门生命科学技能（如3D细胞培养）。
· 掌握关键实验技术：建议提前学习软光刻、活/死细胞染色、qPCR数据分析。
2. 科研能力提升路径：
· 参与相关大学生创新项目：如器官芯片设计、POCT设备开发等。
· 系统研读课题组近年论文：重点关注先进材料（2022，肝类器官芯片）和生物传感器与生物电子学（2023，汗液检测）系列研究。
3. 申请材料优化要点：
·个人陈述需要体现“工程解决临床问题”的思维，可结合COVID-19诊断设备开发等案例说明研究兴趣。
·提供技术原型作品：如3D打印的微流控芯片设计图、Matlab信号处理代码等。
4. 课题组文化适应建议：实验室实行“双导师制”，建议同时联系1位工程学背景的导师。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
