研究人員因治療性細胞產品的放大制造獲得NSF未來制造種子基金

如果科學家們能夠找到方法來制造成倍增加的醫(yī)學測試所需的干細胞成分，那么更多針對各種疾病的新療法可能會進入臨床試驗，并有可能更快地進入主流醫(yī)療用途。

工程與計算機科學學院Carol 和 Samuel Nappi 研究學者 Zhen Ma 副教授率先發(fā)現(xiàn)了這些細胞制造工藝。他正在與新獲得的 500,000 美元國家科學基金會 (NSF) 未來制造種子基金合作，并與羅切斯特理工學院 (RIT) 的生物工程專家協(xié)調該項目。

Ma 的項目正在研究增加細胞外囊泡 (EV) 數(shù)量的新方法，這些細胞外囊泡由間充質干細胞產生，可??以在實驗室中制造，以滿足對生物產品的治療關鍵需求。這些細胞能夠使用 EV 與其他細胞進行通信，方法是使用 EV 作為隔室轉移蛋白質、脂質和核酸。間充質干細胞產生的 EV 可以抑制炎癥、調節(jié)免疫反應、減少細胞死亡并增強組織修復和再生。

馬云表示，目前，電動汽車制造能力仍遠低于預期需求。“我們目前處于起步階段，因為工程師可以在實驗室中制造大約十萬個電池，盡管每天擴大生產超過一百萬個電池所需的能力是使電動汽車的使用能夠承受的水平在臨床試驗階段，”他說。

細胞圖像，深色背景上的紅色條紋帶有明亮的藍紫色點

間充質干細胞，由馬振實驗室前研究生 Tackla Winston 生產

憑借 NSF 未來制造種子基金，Ma 和他的研究伙伴正在尋求提高 EV 的生產，技術上將其描述為整合人類誘導的多能干細胞以實現(xiàn)供體細胞來源的可擴展性、基因組工程以實現(xiàn) EV 生物發(fā)生的可擴展性和先進的納米技術-用于電動汽車凈化可擴展性的膜技術。Ma 說，由于幾項技術進步不僅可以提高下一代電動汽車的可擴展性，還可以提高一致性和治療效力，因此該項目可能會對電動汽車生物制造產生潛在的變革。

與 RIT 合作

該項目的獨特之處還在于其跨學科、多機構的性質。作為該項目的首席研究員，馬正與隸屬于 RIT 的聯(lián)合首席研究員合作。他們是RIT生物醫(yī)學與化學工程博士教授兼主任Thomas Gaborski。計劃，以及 Karin Wuertz-Kozak，Kate Gleason Endowed 生物醫(yī)學工程全職教授和 RIT 組織再生和機械生物學實驗室主任。參與的還有阿斯蘭(邁赫迪) Dehghani 是 Sartorius Stedim North America(全球最大的生物技術公司之一)企業(yè)研究團隊的首席細胞外囊泡 (EV) 科學家和生物工程師。該公司為生物制藥行業(yè)和實驗室提供解決方案，以簡化和加速生物工藝的進步。Dehghani 是 Gaborski 的現(xiàn)任合作者和前實習生，將為該合作項目提供他在 EV 凈化方面的專業(yè)知識。

馬云說，除了立即努力尋找提高實驗室電動汽車制造水平的方法外，該團隊還有一個長期目標。即獲得對 EV 的生物發(fā)生過程、調控機制、理化特性和生物學功能的基本了解，以進一步推進來自各種干細胞類型的治療性 EV 的生物制造。這項工作需要 EV 生物學、生物反應器設計、生物制造加工和質量控制方面的新專業(yè)知識。

課程和實習

除了該計劃的研究方面外，該團隊的工作還旨在使在兩個學術機構的實驗室學習和工作的研究生和本科生受益。Ma 說，這些目標是通過開發(fā)將在雪城大學和 RIT 校區(qū)聯(lián)合舉辦的新課程，以及利用這兩個機構的現(xiàn)有項目開展外展活動來實現(xiàn)的。他說，該項目與 Sartorius Stedim North America 建立的密切工業(yè)合作也將為研究生提供工業(yè)實習機會。

Ma 的專長集中在干細胞工程、心臟組織工程和 3D 類器官技術。在他的研究實驗室，他致力于改進用于人類心臟病的診斷和治療。他的研究包括通過結合干細胞生物學、微/納米技術和人工智能開發(fā)下一代心臟類器官模型。他在天津大學獲得學士和碩士學位，并獲得博士學位。在克萊姆森大學，并在來到雪城大學之前在加州大學伯克利分校從事博士后工作。