学术报告用于细胞组织冻存的仿生控冰新材料

　　纳米标准与检测重点实验室第267 期学术报告
　　报告题目：用于细胞组织冻存的仿生控冰新材料
　　报 告 人：王健君研究员， 中科院化学所
　　时 间：2021年8月25日（周三）下午 14:30
　　地 点：国家纳米科学中心科研楼3层阶梯教室
　　邀 请 人：裘晓辉研究员
　　报告摘要：
　　冷冻保存是将细胞、组织及器官等生物样品置于超低温环境中，大大降低其新陈代谢速率以实现长期存储，并能在解冻后恢复生物样品功能的科学与技术。冷冻保存是目前细胞治疗、再生医学及器官移植等先进医疗技术能否充分发挥挽救生命潜力的瓶颈。目前广泛使用的玻璃化冷冻保存方法可以将生物样品内超过70%的水在冻存过程中变成玻璃态的水，避免冰晶的形成，从而保护生物样品免受冰冻伤害。但是该冷冻保存方法存在两大问题：1）玻璃化冻存必须添加大量具有细胞毒性的分子，如二甲基亚砜等，使生物样品在冻存后功能受损、复苏率不理想；2）组织或者器官的细胞成分多样、结构复杂，使用现有的冻存方法解冻复苏后无法有效恢复其生物功能。控冰蛋白能够控制冰晶成核与生长，可使自然界生活于酷寒地区的生物免受冰冻伤害。课题组受控冰蛋白启发开展了系列研究工作，明确了控冰蛋白尺寸对冰核形成的影响，揭示了控制冰晶生长的分子机制。并仿生创制了系列控制冰晶形成的人体安全的材料，用于细胞组织的冻存，完全摒弃了二甲基亚砜等有毒分子的使用；研究显示仿生控冰材料冻存的细胞功能远优于玻璃化冻存的细胞。
　　报告人简介：
　　2006年10月在德国美因茨大学获得博士学位。2007年5月起，在德国马普高分子所担任课题组长。2010年2月回中国科学院化学研究所工作，任研究员/课题组长。获基金委杰出青年基金项目、重点项目等支持。近年来主要开展冰晶形成分子机制研究、控冰新材料的创制并应用于防覆冰涂层与细胞、组织和器官的低温保存等领域。近五年发表论文包括Nature、Adv.Mater.、Angew.Chem.Int.Ed.、PNAS、J.Am.Chem.Soc.、Nat.Commun.、Sci. Adv.等。申请PCT专利9项，已获授权中国发明专利10余项。研究工作受到了国内外同行的广泛关注，得到了2014年美国物理学会三月年会的亮点报道，被认为是该年会最具有市场化潜力的三个成果之一（9000多个报告中选出），并安排召开了新闻发布会。Nature、Nat.Rev.Mater.及英国广播公司（BBC）先后亮点报道了王健君研究员的研究成果。多次受邀参加美国高登会议、美国机械工程师协会微纳尺度传热传质国际会议及欧洲胶体界面会议等国际会议并作特邀报告或大会报告。《高分子学报》编委；韩国高丽大学冰水研究中心顾问等。中国科学院分子科学中心第五届学术委员会委员；中国化学会第十三届理事会高分子学科委员会委员。