美国国家科学基金会工程新濠影汇线上赌场研究中心获2000万美元资助

目标是为临床使用个性化的心脏组织

cardiac patch
心脏贴片。ERC的最终目标是推进纳米生物制造方法,从而大规模制造功能性心脏组织,以取代心脏病发作后患病或受损的肌肉。插图由Jeroen Eyckmans提供

芭芭拉·莫兰,波士顿大学新濠影汇线上赌场研究中心

波士顿大学从美国国家科学基金会(NSF)获得了2000万美元的5年期奖金,用于创建一个多机构工程新濠影汇线上赌场研究中心(ERC),目标是合成用于临床的个性化心脏组织。这项资助总共可续期10年,共计4000万美元,旨在加速一个工程新濠影汇线上赌场研究领域——在这种情况下,生物工程功能心脏组织——这可能会在10年内刺激社会变革和经济增长。

工程学院院长、生物医学工程教授Kenneth Lutchen说:“我们的目标是从基础新濠影汇线上赌场研究能力转向一种可能具有颠覆性的技术。”他指出,ERC项目旨在通过促进全球企业、临床和机构的合作,促进新濠影汇线上赌场研究成果转化为实践。他说:“该中心将通过综合纳米技术和组织工程和再生医学制造方面的突破来改变心血管护理。”

ERC的资助竞争非常激烈。在200多名申请者中,只有4所波士顿大学、普渡大学、佐治亚理工学院和德克萨斯农工大学在2017年获得了奖项。波士顿大学校长Robert A. Brown说:“获得NSF ERC是对我们整个工程学院新濠影汇赌场团队的质量和创造力的杰出认可。”“他们的努力将有助于为心脏应用创造个性化的人体组织。”

工程新濠影汇线上赌场研究中心将设在波士顿大学,该大学是获得资助的主要机构。Lutchen说,这个奖项正好是波士顿大学在生物医学工程、光子学和纳米技术方面优势的交汇点。电气与计算机工程工程系教授、艺术与科学学院物理学教授、材料科学与工程系主任David Bishop将领导该中心。与他一起工作的将是特定领域(或“重点”)技术专长的四位领导者:机械工程和材料科学与工程的ENG教授、光子学中心主任托马斯·比法诺(Thomas Bifano)将指导成像;Alice White,工程学教授,机械工程系主席,材料科学与工程教授,将指导纳米力学;生物医学工程和材料科学与工程教授Christopher Chen将指导细胞工程;密歇根大学材料科学与工程教授斯蒂芬·福雷斯特将指导纳米技术。佛罗里达国际大学(FIU)机械与材料工程教授阿温德·阿加瓦尔(Arvind Agarwal)将与怀特的团队一起推进纳米力学方法,并将领导FIU参与ERC,在教育和推广方面发挥关键作用。

Professor David Bishop
电气与计算机工程教授、中科院物理学教授、材料科学与工程系主任David Bishop将领导ERC。西德尼·斯科特摄

ERC还将开发教育、多样性、管理和外联方面的专业领域。机械工程新濠影汇线上赌场研究助理教授海伦·福塞特(Helen Fawcett)将领导多元化团队。机械工程助理教授Stormy Attaway(1984届、1988届毕业生)将与专业发展和博士后事务项目主任Sarah Hokanson(2005届毕业生)共同领导劳动力发展和教育团队。管理团队将由光子学中心运营和财务管理助理主任Robert Schaejbe领导。Thomas Dudley,光子学中心技术项目助理主任,将领导创新生态系统团队,这是一个由公司和新濠影汇线上赌场研究联盟组成的团队,将作为顾问,与ERC合作,将其创造的技术商业化。

两个合作机构——密歇根大学和佛罗里达国际大学——以及六个附属机构——哈佛医学院、哥伦比亚大学、哈佛大学Wyss新濠影汇线上赌场研究所、阿贡国家实验室、瑞士洛桑的École综合技术学院和阿根廷的Atómico巴里洛切/巴尔塞罗新濠影汇线上赌场研究所——将在生物工程、纳米技术和其他领域提供额外的专业知识。

毕晓普说:“我们从世界一流的机构中组建了一支非常有竞争力的团队,他们有着令人信服的愿景。”他指出,这笔拨款的目的是将实验室的新濠影汇线上赌场研究成果转化为产业,同时创造教育、职业培训和就业机会。“这项资助让我们有机会定义一个社会问题,然后创建一个行业来解决它。心脏病是我们面临的最大问题之一。这可能会让我们解决问题,而不是取得渐进式进展。”

据美国心脏协会称,心脏病——包括冠心病、高血压和中风——是美国人死亡的主要原因。在美国,每年大约有79万人心脏病发作,大约每40秒就有一人。其中,约11.4万人将死亡。像这样的统计数据,以及心血管疾病在再生医学方面相对先进的事实,使该团队在他们的ERC提案中瞄准了心脏病。

几十年来,科学家和工程师们一直在努力建造或培育人造器官。但是除了一些简单的、不能动的部件,比如人造气管,这个领域还没有达到它早期的承诺。部分原因是由于具有多种细胞类型的器官已被证明难以合成,也因为新濠影汇线上赌场研究人员已经了解到,身体的动态压力——跳动的心脏,伸展的肺部——在组织生长和表现方面的作用比原先想象的要大。

ERC计划利用细胞超材料实现四个目标:制造含有肌肉细胞和血管的反应性心脏组织;使用光学技术了解和控制组织;将这一过程扩大规模,以便轻松地创建组织的多个副本;并使产品个性化,这样它就可以为每个病人量身定制。第一个目标是创建“芯片上的功能性心脏组织”,Lutchen说,这种组织可以用特定患者的细胞构建,并用于测试新的药物和疗法。最终目标是在心脏病发作后制造出可以替代患病或受损肌肉的心脏组织。

毕晓普说:“有机会从事可能真正改变游戏规则的工作,我感到很荣幸。”“如果我们取得成功,我们将挽救许多生命,并为许多人延长有意义的寿命。”

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