Кристофер Чен (академик) - Christopher Chen (academic)

Кристофер С. Чен
Кристофер Чен.jpg
Родившийся1968
Америка
НациональностьАмериканец
Род занятийИнженер-биолог, исследователь и академик
ИзвестенВклад в тканевую инженерию, клеточную микросреду и механобиологию
ЗаголовокУильям Фэрфилд Уоррен, заслуженный профессор биомедицинской инженерии
НаградыПремия Мэри Халман Джордж за биомедицинские исследования
Премия Герберта В. Дикермана за выдающийся вклад в науку
Премия Чарльза Делизи за лекцию
Академическое образование
Альма-матерГарвардский университет (Б.А.)
Массачусетский Институт Технологий (Магистр, доктор философии)
Гарвардская медицинская школа (Доктор медицины)
Академическая работа
УчрежденияБостонский университет (2013 - )
Гарвардский университет (2013 -)
Пенсильванский университет (2004-2013)
Университет Джона Хопкинса (1999-2004)

Кристофер С. ЧенРодился в 1968 году, американский инженер-биолог. Он является заслуженным профессором биомедицинской инженерии Уильяма Фэрфилда Уоррена в Бостонский университет и член Института Висс по биологической инженерии в Гарвардский университет в Бостоне.[1]

Чен опубликовал более 250 научных работ. Его исследования исследуют применение инженерных принципов для контроля сборки, восстановления и регенерации тканей и включают такие области, как нанотехнологии, тканевая инженерия, инженерные клеточные микросреды, микро-электромеханические системы и технологии микропроизводства.[2]

Чен был удостоен множества наград и отличий, таких как Премия молодого следователя ONR в 1999 году,[3] Президентская премия за раннюю карьеру для ученых и инженеров (PECASE) в 2000 году,[4][5]

Образование

Чен получил степень бакалавра биохимии в Гарвардском университете в 1990 году, где он проводил исследования рецепторов интегрина и биомеханики бега. Проведя год за границей, он поступил в Массачусетский технологический институт и в 1993 году получил степень магистра машиностроения. Затем он поступил в докторскую степень. программа, проводимая Отделением медицинских наук и технологий Гарвардского Массачусетского технологического института (HST). Завершил диссертационное исследование с Дональд Э. Ингбер и Джордж М. Уайтсайдс по теме «Техника адгезии клеток к субстратам» и получил докторскую степень. в 1997 году и доктор медицины в 1999 году.[1]

Карьера

Чен присоединился к факультету Университета Джона Хопкинса в качестве доцента кафедры биомедицинской инженерии и онкологии в 1999 году. В 2004 году он перешел в Пенсильванский университет, где он работал первым профессором инноваций в биоинженерии Дж. Питером Скирканичем, основал и руководил Penn Center for Engineering Cells and Regeneration и был одним из основателей Penn Institute for Regenerative Medicine.[5] В 2013 году Чен присоединился к Бостонскому университету в качестве заслуженного профессора биомедицинской инженерии и Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете. В 2019 году он был назначен выдающимся профессором биомедицинской инженерии Бостонского университета Уильяма Фэрфилда Уоррена, что стало высшей наградой для старших преподавателей Бостонского университета.[6]

Чен был членом многочисленных консультативных советов, комитетов и обзорных групп таких организаций, как Общество BioMEMS и биомедицинских нанотехнологий, Офис заместителя министра обороны США, Исследовательский совет по оборонным наукам и факультет биологии 1000. Чен также занимает несколько руководящих должностей на стыке инженерии, биологии и медицины, в том числе является директором-основателем Центра биологического дизайна Бостонского университета,[7] заместитель директора Центра инженерных исследований Национального научного фонда, специализирующийся на интеграции нанопроизводства, клеточной инженерии и регенеративных методов для создания персонализированной полностью функционализированной ткани сердца, и соруководитель научного и технологического центра инженерной механобиологии Национального научного фонда.[8]

Чен работал редактором или членом редколлегии многих научных журналов, в том числе Научная трансляционная медицина, Клетка развития, Стволовая клетка клетки, Ежегодные обзоры по клеточной биологии и биологии развития, Клеточная и молекулярная биоинженерия, Технологии, и Журнал клеточной науки.

Исследования и работа

Большая часть работы Чена находится на стыке междисциплинарных исследований между инженерией, биологией и медициной. Основные области исследований Чена находятся в области тканевой инженерии и регенеративной медицины, где он внес свой вклад в микросреду клеток, сборку тканей и сосудистую биологию. На протяжении этих исследований он работал над разработкой микроэлектромеханических систем (МЭМС) и нанотехнологий, чтобы показать, как клеточная организация, механика и адгезивные взаимодействия контролируют клеточную функцию.

Клеточная микросреда

Одно из основных направлений исследований Чена - взаимодействие клеток с окружающей их микросредой. Он сформулировал, что не только биохимические, но и физические сигналы стимулируют передачу сигналов, управляющих клеточным поведением.[9] Его опубликованные работы подчеркнули важность клеточной адгезии к окружающему каркасу внеклеточного матрикса, адгезии к соседним клеткам и сил, передаваемых через эти адгезии в регулировании реакций, таких как пролиферация клеток, дифференцировка стволовых клеток и многоклеточная организация.[10] Он разработал подходы к микротехнологии и нанотехнологии, чтобы показать, как геометрические паттерны адгезионных взаимодействий, и являются ли эти взаимодействия планарными или в трехмерном пространстве, могут резко повлиять на реакцию клеток.[11] Определяя роль механических сил в этих событиях, он описал развитие нескольких технологий для измерения этих клеточных сил.[12]

Сборка ткани

Чен использовал свое видение клеточной микросреды для разработки стратегий создания сборки тканей. Он утверждал, что эти синтетические ткани могут служить не только в качестве имплантируемых терапевтических средств, но и в качестве заменителей человеческих тканей в фармацевтических и трансляционных исследованиях.[13] Чен продемонстрировал, как форму многоклеточных агрегатов можно использовать для управления структурой дифференцировки костей и жира в сконструированных тканях.[14] В его работах сообщается об использовании микропостов в качестве физических якорей, направляющих формирование выровненных микромасштабных тканей, и он использовал эти системы для создания тканевых имитаторов стромы, скелетных мышц, мышц дыхательных путей и сосудов, а также сердечной ткани.[15] Чен также сообщил о разработке микрожидкостных платформ, на которых клетки выстилают перфузионные каналы, включая методы 3D-печати для создания каркаса для синтетической сосудистой системы, состоящей из решетки из сахара, с целью поддержки более крупных тканевых структур, таких как искусственное сердце. или печень. Он использовал их для моделирования капиллярных сосудов, которые могут питать трехмерную культуру так же, как кровеносные сосуды питают ткань, а также другие ткани просвета, такие как желчные протоки.[16] Он использовал эти сосудистые модели для изучения клеточного взаимодействия с сосудистой сетью, особенно при раке.[17]

Сосудистая биология

Научная работа Чена привела к новому пониманию биологии кровеносных сосудов. В 2016 году Чен опубликовал статью о силах в сосудистой биологии. В его исследовании делается вывод о том, что существует значительное влияние факторов окружающей среды и сил, генерируемых клетками, на поведение эндотелия, и он предложил новые концепции восприятия эндотелиальной силы и механической передачи сигналов.[18] В своих собственных исследованиях он сообщил о важности физических свойств внеклеточного матрикса, клеточных взаимодействий с матриксом и другими клетками, а также о механических силах, влияющих на то, как эндотелиальные клетки передают сигналы и организуются для формирования сосудистых сетей.[19] Он обнаружил роль сил притяжения на стыках клеток и клеток и сдвиговых напряжений кровотока в регулировании барьера между кровью и тканями.[20] Помимо фундаментальных исследований в области биологии сосудов, Чен также разработал множество технологий, способствующих васкуляризации для лечения ишемических заболеваний и приживления искусственных тканей. Он показал, что предварительное создание шаблонов сосудистых связок и каналов внутри искусственных трансплантатов приводит к быстрой васкуляризации и перфузии таких трансплантатов после имплантации.[21]

Награды и отличия

  • 1999 - Премия молодому исследователю ONR[3]
  • 2000 - Президентская премия за раннюю карьеру для ученых и инженеров[4]
  • 2002 - Премия Мэри Халман Джордж за биомедицинские исследования
  • 2004 - Премия Герберта Дикермана за выдающийся вклад в науку
  • 2006 - член биологического факультета 1000
  • 2010 - Премия факультета Джорджа Х. Хейльмайера за выдающиеся достижения в области исследований
  • 2018 - награда Dean’s Catalyst Award
  • 2019 - Премия Чарльза Делизи за лекцию
  • 2019 - Премия Роберта А. Прицкера за выдающиеся лекции, Общество биомедицинской инженерии[5]

Избранные статьи

  • Chen, C.S., Mrksich, M., Huang, S., Whitesides, G.M., Ingber, D.E. (1997) Геометрический контроль жизни и смерти клеток. Наука. 276: 1425-1428.
  • Тан, Дж. Л., Тиен, Дж., Пироне, Д., Грей, Д. С., Чен, К. С. (2003) Клетки, лежащие на ложе из микроигл: подход к изолированию механической силы. Proc. Nat. Акад. Sci. США 100: 1484-1489.
  • McBeath, R., Pirone, D., Nelson, C.M., Bhadriraju, K., Chen, C.S. (2004) Форма клетки, натяжение цитоскелета и RhoA регулируют приверженность клонам стволовых клеток. Ячейка развития. 6: 483-495.
  • Guilak F., Cohen D.M., Estes B.T., Gimble J.M., Liedtke W., Chen, C.S. (2009) Контроль судьбы стволовых клеток путем физического взаимодействия с внеклеточным матриксом. Стволовая клетка 5: 17-26.
  • Грасхофф, К., Хоффман, Б. Д., Бреннер, М. Д., Чжоу, Р., Парсонс, М., Янг, М. Т., Маклин, М. А., Слигар, С. Г., Чен, К. С., Ха, Т., Шварц, М. А. (2010) Измерение механического напряжения винкулина позволяет выявить регуляцию динамики фокальной адгезии. Природа. 466: 263-267.
  • Миллер, Дж. С., Стивенс, К. Р., Янг, М. Т., Бейкер, Б. М., Нгуен, Д. Х., Коэн, Д. М., Торо, Э., Чен, А. А., Гали, П. А., Ю, X., Чатурведи, Р., Бхатиа, С. Н. , Chen, CS (2012) Быстрое моделирование структурных сосудистых сетей для перфузионных инженерных трехмерных тканей. Материалы природы. 11: 768–774.
  • Хинсон, Дж. Т., Чопра, А., Нафисси, Н., Полачек, У. Дж., Бенсон, С. К., Свист, С., Горхэм, Дж., Янг, Л., Шафер, С., Шенг, С. К., Хагиги, А. , Homsy, J., Hubner, N., Church, G., Cook, AS, Linke, WA, Chen, CS Seidman, JG, Seidman, CE (2015) Мутации титина в iPS-клетках определяют недостаточность саркомера как причину расширенного кардиомиофатия. Наука 349 (6251): 982-986.
  • Baker, B.M., Trappmann, B., Wang, W.Y., Sakar, M.S., Kim, I.L., Shenoy, V.B., Burdick, J.A., Chen, C.S. (2015) Клеточно-опосредованное рекрутирование волокон стимулирует механочувствительность внеклеточного матрикса в сконструированных фибриллярных микросредах. Nat. Mater. 14 (12): 1262-1268.
  • Polacheck, WJ, Kutys, ML, Yang, J., Eyckmans, J., Wu, Y., Vasavada, H., Hirschi, KK, Chen, CS (2017) Неканонический комплекс Notch регулирует сращения и сосудистый барьер функция. Природа. 552 (7684): 258-262.
  • Мирабелла, Т., Макартур, Д.В., Ченг, Д., Одзаки, К.К., Ву, Ю.Дж., Ян, М.Т., Чен, К.С. (2017) Трехмерные напечатанные сосудистые сети направляют терапевтический ангиогенез при ишемии. Nat. Биомед. Англ. 1 (83) DOI: 10.1038 / s41551-017-0083.

Рекомендации

  1. ^ а б "Кристофер С. Чен".
  2. ^ "Кристофер С. Чен - ученый Google".
  3. ^ а б «ONR объявляет победителей конкурса программы« Молодой исследователь »за 1999 г.».
  4. ^ а б «В АРХИВЕ - Архив программы Президентской премии за раннюю карьеру для ученых и инженеров (PECASE)».
  5. ^ а б c «Кристофер С. Чен получает премию Heilmeier Research в области инженерии Пенсильвании».
  6. ^ "Заслуженная профессура Уильяма Фэрфилда Уоррена".
  7. ^ «Центр биологического дизайна».
  8. ^ «Научно-технический центр инженерной механо-биологии».
  9. ^ «Инженерные биоматериалы для управления функцией клеток».
  10. ^ «Геометрический контроль жизни и смерти клетки».
  11. ^ «Деконструкция третьего измерения - как микросреда 3D-культуры изменяет клеточные сигналы».
  12. ^ Blakely, B.L .; Dumelin, C.E .; Траппманн, В .; McGregor, L.M .; Choi, C.K .; Энтони, П. С .; Дестерберг, В. К .; Baker, B.M .; Блок, С. М .; Liu, D. R .; Чен, С. С. (2014). «Молекулярный зонд на основе ДНК для оптического определения силы сцепления клеток». Методы природы. 11 (12): 1229–1232. Дои:10.1038 / nmeth.3145. ЧВК  4247985. PMID  25306545.
  13. ^ Вуньяк-Новакович, Гордана; Бхатия, Сангита; Чен, Кристофер; Хирши, Карен (2013). «Платформа HeLiVa: интегрированные системы сердца, печени и сосудов для тестирования лекарств на здоровье и болезни человека». Исследование стволовых клеток и терапия. 4: S8. Дои:10.1186 / scrt369. ЧВК  4029174. PMID  24565063.
  14. ^ Ruiz, S.A .; Чен, С. С. (2008). «Возникновение структурированной дифференцировки стволовых клеток в многоклеточных структурах». Стволовые клетки (Дейтон, Огайо). 26 (11): 2921–7. Дои:10.1634 / стволовые клетки.2008-0432. ЧВК  2693100. PMID  18703661.
  15. ^ «3D-модели культур тканей под натяжением».
  16. ^ «Биомиметическая модель для восстановления морфогенеза ангиогенного прорастания in vitro».
  17. ^ «Биомиметический рак поджелудочной железы на чипе показывает удаление эндотелия через передачу сигналов ALK7».
  18. ^ «Силы и механотрансдукция в трехмерной сосудистой биологии».
  19. ^ «Разлагаемость матрицы контролирует многоклеточность миграции трехмерных клеток».
  20. ^ Liu, Z .; Tan, J. L .; Коэн, Д. М .; Ян, М. Т .; Sniadecki, N.J .; Ruiz, S.A .; Nelson, C.M .; Чен, С. С. (2010). «Механическая сила тяги регулирует размер межклеточных переходов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (22): 9944–9. Bibcode:2010PNAS..107.9944L. Дои:10.1073 / pnas.0914547107. ЧВК  2890446. PMID  20463286.
  21. ^ Baranski, J.D .; Chaturvedi, R. R .; Стивенс, К. Р .; Eyckmans, J .; Carvalho, B .; Solorzano, R.D .; Ян, М. Т .; Miller, J. S .; Bhatia, S.N .; Чен, С. С. (2013). «Геометрический контроль сосудистых сетей для улучшения интеграции и функционирования инженерных тканей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (19): 7586–91. Bibcode:2013ПНАС..110.7586Б. Дои:10.1073 / pnas.1217796110. ЧВК  3651499. PMID  23610423.