近期，醫(yī)學部智能生物力學與前沿醫(yī)療裝備團隊覃開蓉教授和附屬腫瘤醫(yī)院婦科楊卓教授聯(lián)合主持的醫(yī)工交叉項目有了重要突破，研究成果陸續(xù)發(fā)表在分析化學領域TOP期刊《分析化學》（Analytical Chemistry）以及微流控與芯片技術(shù)領域權(quán)威期刊《芯片實驗室》（Lab on a Chip）上。其中，發(fā)表于《分析化學》的論文還被選為期刊封面文章。2021級博士生李珊珊是這兩篇論文的第一作者，覃開蓉教授與薛春東副教授為通訊作者。

卵巢癌具有高度異質(zhì)性，精準分層對于實現(xiàn)個體化精準用藥、改善患者預后至關(guān)重要。不過，當前臨床上基于基因組學、轉(zhuǎn)錄組學等多組學分析技術(shù)的卵巢癌精準分層方法，存在檢測周期長的問題，且大多依賴對破壞細胞后的樣本進行檢測。這些方法只能提供特定時刻基因組和轉(zhuǎn)錄組的靜態(tài)信息，無法全面反映活體細胞內(nèi)分子間的非線性相互作用以及其受內(nèi)外部環(huán)境影響而不斷變化的動態(tài)過程。所以，這種靜態(tài)分析難以依據(jù)個體每次的檢測結(jié)果持續(xù)優(yōu)化臨床治療策略和藥物選擇，在臨床應用上存在明顯局限。

針對這一情況，研究團隊設計并構(gòu)建了具備多頻率力學加載能力的微流控芯片，結(jié)合高時空分辨率圖像追蹤與雙頻阻抗測量技術(shù)，實現(xiàn)了對腫瘤單細胞在流動加載過程中形態(tài)變化與電學響應的提取和分析。團隊通過精確提取細胞的動態(tài)幾何特征，提出“動態(tài)復原力”指標，用于量化細胞在外力釋放后的恢復能力，揭示了其與機械擾動的耦合關(guān)系。此外，研究借助機械加載對細胞膜通透性的調(diào)控效應，提出“力學不透明度”綜合指標，以增強細胞表型的識別和區(qū)分能力。該研究開發(fā)的“動態(tài)加載–阻抗檢測–圖像追蹤”單細胞動力學多模態(tài)檢測分析平臺，憑借流式高通量特性，能高效開展大量細胞樣本的動態(tài)監(jiān)測與分析，不僅為深入理解腫瘤細胞在復雜微環(huán)境中的力學生物學響應機制提供了科學依據(jù)，也為腫瘤細胞異質(zhì)性解析、藥物篩選以及個體化治療策略的研發(fā)開辟了新的技術(shù)路徑。

智能生物力學與前沿醫(yī)療裝備團隊專注于生命健康領域，以臨床需求為導向，綜合運用生物力學、微納流控、生物傳感器、人工智能與機器人等前沿科技，計劃重點突破缺血性腦血管疾病智能診療、腫瘤微環(huán)境的體外仿生、流式單細胞動力學高通量分析等核心技術(shù)。近年來，在覃開蓉教授帶領下，團隊與附屬中心醫(yī)院、附屬腫瘤醫(yī)院開展了深入的醫(yī)工交叉合作，相關(guān)工作獲得科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、校醫(yī)工交叉項目資助，在Lab Chip、Anal Chem、Sci Adv、Nano Lett、Sensor Actuat B - Chem、J Fluid Mech、Phys Fluids等重要期刊發(fā)表系列論文，并獲得數(shù)項國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)。

內(nèi)容來源：大連理工大學新聞網(wǎng)

排版編輯：赫銘 張佩妮

審核校對：張楚粵 許家瑞

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