研究人员因治疗性细胞产品的放大制造获得NSF未来制造种子基金

如果科学家们能够找到方法来制造成倍增加的医学测试所需的干细胞成分，那么更多针对各种疾病的新疗法可能会进入临床试验，并有可能更快地进入主流医疗用途。

工程与计算机科学学院Carol 和 Samuel Nappi 研究学者 Zhen Ma 副教授率先发现了这些细胞制造工艺。他正在与新获得的 500,000 美元国家科学基金会 (NSF) 未来制造种子基金合作，并与罗切斯特理工学院 (RIT) 的生物工程专家协调该项目。

Ma 的项目正在研究增加细胞外囊泡 (EV) 数量的新方法，这些细胞外囊泡由间充质干细胞产生，可​​以在实验室中制造，以满足对生物产品的治疗关键需求。这些细胞能够使用 EV 与其他细胞进行通信，方法是使用 EV 作为隔室转移蛋白质、脂质和核酸。间充质干细胞产生的 EV 可以抑制炎症、调节免疫反应、减少细胞死亡并增强组织修复和再生。

马云表示，目前，电动汽车制造能力仍远低于预期需求。“我们目前处于起步阶段，因为工程师可以在实验室中制造大约十万个电池，尽管每天扩大生产超过一百万个电池所需的能力是使电动汽车的使用能够承受的水平在临床试验阶段，”他说。

细胞图像，深色背景上的红色条纹带有明亮的蓝紫色点

间充质干细胞，由马振实验室前研究生 Tackla Winston 生产

凭借 NSF 未来制造种子基金，Ma 和他的研究伙伴正在寻求提高 EV 的生产，技术上将其描述为整合人类诱导的多能干细胞以实现供体细胞来源的可扩展性、基因组工程以实现 EV 生物发生的可扩展性和先进的纳米技术-用于电动汽车净化可扩展性的膜技术。Ma 说，由于几项技术进步不仅可以提高下一代电动汽车的可扩展性，还可以提高一致性和治疗效力，因此该项目可能会对电动汽车生物制造产生潜在的变革。

与 RIT 合作

该项目的独特之处还在于其跨学科、多机构的性质。作为该项目的首席研究员，马正与隶属于 RIT 的联合首席研究员合作。他们是RIT生物医学与化学工程博士教授兼主任Thomas Gaborski。计划，以及 Karin Wuertz-Kozak，Kate Gleason Endowed 生物医学工程全职教授和 RIT 组织再生和机械生物学实验室主任。参与的还有阿斯兰(迈赫迪) Dehghani 是 Sartorius Stedim North America(全球最大的生物技术公司之一)企业研究团队的首席细胞外囊泡 (EV) 科学家和生物工程师。该公司为生物制药行业和实验室提供解决方案，以简化和加速生物工艺的进步。Dehghani 是 Gaborski 的现任合作者和前实习生，将为该合作项目提供他在 EV 净化方面的专业知识。

马云说，除了立即努力寻找提高实验室电动汽车制造水平的方法外，该团队还有一个长期目标。即获得对 EV 的生物发生过程、调控机制、理化特性和生物学功能的基本了解，以进一步推进来自各种干细胞类型的治疗性 EV 的生物制造。这项工作需要 EV 生物学、生物反应器设计、生物制造加工和质量控制方面的新专业知识。

课程和实习

除了该计划的研究方面外，该团队的工作还旨在使在两个学术机构的实验室学习和工作的研究生和本科生受益。Ma 说，这些目标是通过开发将在雪城大学和 RIT 校区联合举办的新课程，以及利用这两个机构的现有项目开展外展活动来实现的。他说，该项目与 Sartorius Stedim North America 建立的密切工业合作也将为研究生提供工业实习机会。

Ma 的专长集中在干细胞工程、心脏组织工程和 3D 类器官技术。在他的研究实验室，他致力于改进用于人类心脏病的诊断和治疗。他的研究包括通过结合干细胞生物学、微/纳米技术和人工智能开发下一代心脏类器官模型。他在天津大学获得学士和硕士学位，并获得博士学位。在克莱姆森大学，并在来到雪城大学之前在加州大学伯克利分校从事博士后工作。