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讲座信息:高压脉冲电场和等离子体技术的生物医学应用

学术报告:高压脉冲电场和等离子体技术的生物医学应用

主讲人:庄杰研究员(中科院“百人计划”入选者)

报告时间:2018年11月15日下午13:30-14:30

报告地点:综合楼D202

邀请人:饶俊峰

内容简介:高压脉冲电场技术(High Intensity Pulsed Electric Fields,PEF),通过其交变电磁场、电离作用和激发的低温低温等离子体等改变细胞膜的通透性,阻断了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行,并与细胞内物质发生一系列反应。可广泛应用于食品杀菌、药物提取、肿瘤消融等方面,具有效果好、处理快、低成本等诸多优点,其应用前景广阔。现已广泛地应用于食品的杀菌和钝酶,最大限度地维持食品的保鲜度,是近十几年来最有前途的实现工业化应用的加工技术之一。在生物医学方面的应用也备受关注。

主讲人简介:庄杰,厦门大学电子工程系学士,北京大学生物医学工程硕士,美国Old Dominion大学Frank Reidy生物电中心博士,2012年起在欧洲最大的低温等离子体研究机构德国莱布尼茨等离子体研究所任研究员,加入中国科学院苏州生物医学工程技术研究所。留美期间师从于IEEE终身会士、纳秒脉冲电场肿瘤治疗技术创始人Schoenbach教授,长期从事脉冲功率和低温等离子体的生物医学应用研究,在国际学术期刊发表论文20余篇,申请国内外发明专利5项,获2010年IEEE Graduate Fellowship Award,2014年富林沃斯年度国际青年创新奖。曾任IEEE Transaction on Plasma Science客座编辑、国际生物电大会生物电仿真与建模分会主席、国际生物电协会技术委员会委员,IEEE DEIS教育委员会委员,并长期担任脉冲功率与等离子体领域国际顶级学术期刊和会议特邀审稿人。承担和参与IEEE DEIS学会、美国国防部/空军研究局、德国联邦教育与研究部支持的多项重大科研项目。积极从事纳秒脉冲肿瘤治疗技术的成果转化,获第四届中国创新创业大赛北京赛区创新创业大赛三等奖,第二届“中国创翼”青年创业创新大赛三等奖,获得“创翼之星”称号,入选2016年北京市优秀创业项目,第十一届“春晖杯”留学人员创新创业大赛优胜奖。

庄杰研究员的研究领域主要包含以下三个方向:

1. 脉冲功率技术的生物医学与环境应用:高压纳秒脉冲电场能够在细胞膜和细胞器膜上击穿出数以百万计的纳米小孔,诱发癌细胞凋亡,与现有同类技术相比具有神经、血管和细胞外基质损伤小、炎症反应低等显著优势,是新一代的非热实体肿瘤消融技术。此外脉冲电场在脂肪消融、皮肤美容和细菌灭活等众多领域都有巨大的应用潜力。

2. 大气低温等离子体在灭菌与伤口愈合中的应用:大气低温等离子体射流是由气体放电而产生的非平衡等离子体,其中的活性基团和各类粒子(ROS、RNS等)能够有效地对各类细菌进行灭活,可以在室温条件下直接作用于人体,适用于各类细菌、真菌导致的皮肤病和慢性难愈性伤口(如糖尿病足、压疮等),有广阔的临床应用前景。

3. 介电谱技术(dielectric spectroscopy)的生物医学应用:介电谱技术能够在原位高速、无创地对生物细胞和组织的电学参数进行测量,无需添加任何标记物,对细胞膜的结构变化尤其敏感。可实时评估各种物理、化学因子对生物细胞和组织的作用。