Кристофер Чен (академический)
Кристофер С. Чен | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 1968 Америка |
| Род занятий | Инженер-биолог, исследователь и академик |
| Известный | Вклад в тканевую инженерию, клеточную микросреду и механобиологию. |
| Заголовок | Уильям Фэйрфилд Уоррен, заслуженный профессор биомедицинской инженерии |
| Награды | Премия Мэри Халман Джордж за биомедицинские исследования Премия Герберта В. Дикермана за выдающийся вклад в науку Премия Чарльза ДеЛизи за лекции |
| Академическое образование | |
| Альма-матер | Гарвардский университет (бакалавр) Массачусетский технологический институт (MS, Ph.D.) Гарвардская медицинская школа (MD) |
| Академическая работа | |
| Учреждения | Бостонский университет (2013-) Гарвардский университет (2013-) Пенсильванский университет (2004–2013 гг.) Университет Джонса Хопкинса (1999–2004 гг.) |
Кристофер С. Чен , 1968 года рождения, американский инженер-биолог. Он является заслуженным профессором биомедицинской инженерии Уильяма Фэйрфилда Уоррена в Бостонском университете и членом Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете в Бостоне. [ 1 ]
Чен опубликовал более 250 научных статей. Его исследования исследуют применение инженерных принципов для управления сборкой, восстановлением и регенерацией тканей и включают такие области, как нанотехнологии, тканевая инженерия, инженерная клеточная микросреда, микроэлектромеханические системы и технологии микропроизводства. [ 2 ]
Чен был удостоен множества наград и отличий, таких как Премия ONR Young Investigator Award в 1999 году, [ 3 ] Президентская премия за раннюю карьеру для ученых и инженеров (PECASE) в 2000 году, [ 4 ] [ 5 ]
Образование
[ редактировать ]Чен получил степень бакалавра биохимии в Гарвардском университете в 1990 году, где 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. программа, проводимая Отделением медицинских наук и технологий Гарвардского технологического института (HST). он завершил диссертационное исследование Вместе с Дональдом Э. Ингбером и Джорджем М. Уайтсайдом на тему «Инженерия адгезии клеток к субстратам» и получил докторскую степень. в 1997 году и степень доктора медицины в 1999 году. [ 1 ]
Карьера
[ редактировать ]Чен поступил на факультет Университета Джонса Хопкинса в качестве доцента биомедицинской инженерии и онкологии в 1999 году. В 2004 году он перешел в Пенсильванский университет, где стал первым профессором инноваций в биоинженерии Дж. Питера Скирканича, основателем и руководил Пенсильванским центром инженерных клеток и регенерации и был одним из основателей Пенсильванского института регенеративной медицины. [ 5 ] В 2013 году Чен поступил на работу в Бостонский университет в качестве заслуженного профессора биомедицинской инженерии и в Институт биологической инженерии Висса при Гарвардском университете. В 2019 году он был назначен заслуженным профессором биомедицинской инженерии Уильяма Фэйрфилда Уоррена в Бостонском университете, что является высшей наградой, присуждаемой старшим преподавателям Бостонского университета. [ 6 ]
Чен был членом многочисленных консультативных советов, комитетов и обзорных групп таких организаций, как Общество биоМЭМС и биомедицинских нанотехнологий, Управление заместителя министра обороны США, Исследовательский совет оборонных наук и Факультет 1000 биологии. Чен также занимает несколько руководящих должностей на стыке инженерии, биологии и медицины, в том числе директора-основателя Центра биологического дизайна Бостонского университета. [ 7 ] заместитель директора Центра инженерных исследований Национального научного фонда, занимающийся интеграцией нанопроизводства, клеточной инженерии и регенеративных методов для создания персонализированной полностью функциональной ткани сердца, а также соглавный исследователь Научно-технологического центра Национального научного фонда по инженерной механобиологии. [ 8 ]
Чен был редактором или членом редакционного совета многих научных журналов, в том числе Science Translational Medicine , Developmental Cell , Cell Stem Cell , Annual Reviews in Cell and Development Biology , Cell and Molecular Bioengineering , Technology и Journal of Cell Science .
Исследования и работа
[ редактировать ]Большая часть работы Чена связана с междисциплинарными исследованиями, соединяющими инженерное дело, биологию и медицину. Основные области исследований Чена находятся в области тканевой инженерии и регенеративной медицины, где он внес вклад в клеточную микросреду, сборку тканей и сосудистую биологию. На протяжении этих исследований он работал над разработкой микроэлектромеханических систем (МЭМС) и нанотехнологий, чтобы выяснить, как клеточная организация, механика и адгезионные взаимодействия контролируют клеточную функцию.
Клеточная микросреда
[ редактировать ]Одна из основных областей исследований Чена — взаимодействие клеток с окружающей их микросредой. Он заявил, 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 регуляции таких реакций, как пролиферация клеток, дифференцировка стволовых клеток и многоклеточная организация. [ 10 ] Он разработал подходы к микрообработке и нанотехнологиям, чтобы показать, как геометрические модели адгезионных взаимодействий и то, являются ли эти взаимодействия плоскими или в трехмерном пространстве, могут существенно повлиять на реакцию клеток. [ 11 ] Определяя роль механических сил в этих событиях, он описал разработку нескольких технологий для измерения этих клеточных сил. [ 12 ]
Сборка тканей
[ редактировать ]Чен использовал свои знания о клеточном микроокружении для разработки стратегий инженерной сборки тканей. Он утверждал, что эти синтетические ткани могут служить не только в качестве имплантируемых методов лечения, но и в качестве суррогатов человеческих тканей в фармацевтических и трансляционных исследованиях. [ 13 ] Чен продемонстрировал, как форму многоклеточных агрегатов можно использовать для управления дифференциацией костей и жира в инженерных тканях. [ 14 ] В его работах сообщается об использовании микроштифтов в качестве физических якорей для управления формированием выровненных микромасштабных тканей, и он использовал эти системы для создания тканевых миметиков стромы, скелетных мышц, мышц дыхательных путей и сосудов, а также сердечной ткани. [ 15 ] Чен также сообщил о разработке микрожидкостных платформ, на которых клетки выстилают перфузируемые каналы, включая методы 3D-печати для создания каркаса для синтетической сосудистой системы, состоящей из решетки сахара, с целью поддержки более крупных тканевых структур, таких как искусственное сердце. или печень. Он использовал их для моделирования капиллярных сосудистых слоев, 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 клеточных взаимодействий с сосудистой сетью, особенно при раке. [ 17 ]
Сосудистая биология
[ редактировать ]Научная работа Чена привела к новому пониманию биологии кровеносных сосудов. В 2016 году Чен опубликовал статью о силах в сосудистой биологии. Его исследование пришло к выводу, что существует значительное влияние сил окружающей среды и клеток, генерируемых 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 механических сил, влияющих на то, как эндотелиальные клетки передают сигналы и организуются для формирования сосудистых сетей. [ 19 ] Он обнаружил роль тянущих сил в межклеточных соединениях и сдвиговых напряжений кровотока в регулировании барьера между кровью и тканями. [ 20 ] Помимо фундаментальных исследований в области сосудистой биологии, Чен также разработал многочисленные технологии, способствующие васкуляризации для лечения ишемических заболеваний и приживления искусственных тканей. Он показал, что предварительное создание сосудистых шнуров и каналов внутри искусственных трансплантатов приводит к быстрой васкуляризации и перфузии таких трансплантатов после имплантации. [ 21 ]
Награды и почести
[ редактировать ]- 1999 - Премия молодого сыщика ОНР [ 3 ]
- 2000 - Президентская премия за раннюю карьеру ученым и инженерам. [ 4 ]
- 2002 - Премия Мэри Халман Джордж за биомедицинские исследования
- 2004 - Премия Герберта В. Дикермана за выдающийся вклад в науку
- 2006 г. - член биологического факультета 1000 человек.
- 2010 - Премия факультета Джорджа Х. Хейлмайера за выдающиеся достижения в исследованиях.
- 2018 - Премия Дина-Катализатора
- 2019 - Премия Чарльза ДеЛизи за лекции
- 2019 - Премия Роберта А. Притцкера за выдающиеся лекции, Общество биомедицинской инженерии [ 5 ]
Избранные статьи
[ редактировать ]- Чен К.С., Мркшич М., Хуанг С., Уайтсайдс Г.М., Ингбер Д.Э. (1997)Геометрический контроль жизни и смерти клеток. Наука. 276:1425-1428.
- Тан, Дж.Л., Тьен, Дж., Пироне, Д., Грей, Д.С., Чен, К.С. (2003)Клетки, лежащие на ложе из микроигол: подход к изоляции механической силы. Учеб. Натл. акад. наук. США 100: 1484–1489.
- Макбит, Р., Пироне, Д., Нельсон, СМ, Бхадрираджу, К., Чен, К.С. (2004) Форма клеток, напряжение цитоскелета и RhoA регулируют детерминацию стволовых клеток. Ячейка развития. 6: 483-495.
- Гуилак Ф., Коэн Д.М., Эстес Б.Т., Гимбл Дж.М., Лидтке В., Чен, К.С. (2009)Контроль судьбы стволовых клеток посредством физических взаимодействий с внеклеточным матриксом. Стволовая клетка 5: 17-26.
- Грашофф, К., Хоффман, Б.Д., Бреннер, М.Д., Чжоу, Р., Парсонс, М., Ян, М.Т., Маклин, Массачусетс, Слайгар, С.Г., Чен, К.С., Ха, Т., Шварц, Массачусетс (2010) Измерение механического натяжения 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., Бхатия, С.Н. , Чен, К.С. (2012)Быстрое создание узорчатых сосудистых сетей для перфузируемых трехмерных тканей. Природные материалы. 11: 768-774.
- Хинсон, Дж.Т., Чопра, А., Нафиси, Н., Полачек, В.Дж., Бенсон, К.С., Свист, С., Горхэм, Дж., Янг, Л., Шафер, С., Шэн, К.С., Хагиги, А. , Хомси, Дж., Хабнер, Н., Черч, Г., Кук, А.С., Линке, В.А., Чен, К.С., Зейдман, Дж.Г., Зейдман, К.Э. (2015)Мутации тайтина в iPS-клетках определяют недостаточность саркомеров как причину дилатационной кардиомиопатии. Наука 349(6251):982-986.
- Бейкер, Б.М., Траппманн, Б., Ван, Вайоминг, Сакар, М.С., Ким, И.Л., Шеной, В.Б., Бердик, Дж.А., Чен, К.С. (2015)Опосредованное клетками рекрутирование волокон стимулирует механочувствительность внеклеточного матрикса в сконструированной фибриллярной микросреде. Нат. Матер. 14(12):1262-1268.
- Полачек, В.Дж., Кутыс, М.Л., Ян, Дж., Эйкманс, Дж., Ву, Ю., Васавада, Х., Хирши, К.К., Чен, К.С. (2017) Неканонический комплекс Notch регулирует слипчивые соединения и сосудистый барьер функция. Природа. 552(7684):258-262.
- Мирабелла Т., Макартур Дж. В., Ченг Д., Озаки К. К., Ву Ю. Дж., Ян М. Т., Чен К. С. (2017) Сосудистые сети, напечатанные на 3D-принтере, направляют терапевтический ангиогенез при ишемии. Нат. Биомед. англ. 1(83) дои:10.1038/s41551-017-0083.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Кристофер С. Чен» .
- ^ «Кристофер С. Чен — ученый Google» .
- ^ Jump up to: а б «ONR объявляет победителей программы молодых следователей 1999 года» .
- ^ Jump up to: а б «В АРХИВЕ — Архив программы Президентской премии за раннюю карьеру для ученых и инженеров (PECASE)» .
- ^ Jump up to: а б с «Кристофер С. Чен получает премию Хейлмайера за исследования в области инженерного дела» .
- ^ «Заслуженный профессор Уильяма Фэйрфилда Уоррена» .
- ^ «Центр биологического дизайна» .
- ^ «Научно-технологический центр инженерной механобиологии» .
- ^ Лю, Венди Ф.; Чен, Кристофер С. (2005). «Инженерные биоматериалы для управления функциями клеток» . Материалы сегодня . 8 (12): 28–35. дои : 10.1016/S1369-7021(05)71222-0 .
- ^ Чен, CS; Мркшич, М.; Хуанг, С.; Уайтсайдс, генеральный менеджер; Ингбер, DE (1997). «Геометрический контроль жизни и смерти клеток» . Наука . 276 (5317): 1425–1428. дои : 10.1126/science.276.5317.1425 . ПМИД 9162012 .
- ^ Бейкер, Брендон М.; Чен, Кристофер С. (2012). «Деконструкция третьего измерения – как микросреда трехмерной культуры меняет клеточные сигналы» . Журнал клеточной науки . 125 (13): 3015–3024. дои : 10.1242/jcs.079509 . ПМЦ 3434846 . ПМИД 22797912 .
- ^ Блейкли, Б.Л.; Дюмелин, CE; Траппманн, Б.; МакГрегор, LM; Чой, СК; Энтони, ПК; Дюстерберг, В.К.; Бейкер, Б.М.; Блок, С.М.; Лю, доктор медицинских наук; Чен, CS (2014). «Молекулярный зонд на основе ДНК для оптического определения силы клеточного тяги» . Природные методы . 11 (12): 1229–1232. дои : 10.1038/nmeth.3145 . ПМК 4247985 . ПМИД 25306545 .
- ^ Вуньяк-Новакович, Гордана; Бхатия, Сангита; Чен, Кристофер; Хирши, Карен (2013). «Платформа HeLiVa: интегрированные системы сердце-печень-сосуды для тестирования лекарств на здоровье и болезни человека» . Исследования и терапия стволовыми клетками . 4 (Дополнение 1): S8. дои : 10.1186/scrt369 . ПМК 4029174 . ПМИД 24565063 .
- ^ Руис, ЮАР; Чен, CS (2008). «Появление закономерной дифференцировки стволовых клеток в многоклеточных структурах» . Стволовые клетки . 26 (11): 2921–7. doi : 10.1634/stemcells.2008-0432 . ПМК 2693100 . ПМИД 18703661 .
- ^ Эйкманс, Йерун; Чен, Кристофер С. (2016). Эвальд, Эндрю (ред.). «3D-культурные модели тканей, находящихся под напряжением» . Журнал клеточной науки . 130 (1): 63–70. дои : 10.1242/jcs.198630 . ПМЦ 5394782 . ПМИД 27909243 .
- ^ Нгуен, Д.-ХТ; Стэплтон, Южная Каролина; Ян, Монтана; Ча, СС; Чой, СК; Гали, Пенсильвания; Чен, CS (2013). «Биомиметическая модель для восстановления ангиогенного морфогенеза прорастания in vitro» . Труды Национальной академии наук . 110 (17): 6712–6717. Бибкод : 2013PNAS..110.6712N . дои : 10.1073/pnas.1221526110 . ПМЦ 3637738 . ПМИД 23569284 .
- ^ Нгуен, Дюк-Хай Т.; Ли, Эсак; Алиимперти, Стилиани; Норгард, Роберт Дж.; Вонг, Алек; Ли, Джейк Джун-Ку; Эйкманс, Йерун; Стангер, Бен З.; Чен, Кристофер С. (2019). «Биомиметический рак поджелудочной железы на чипе обнаруживает абляцию эндотелия посредством передачи сигналов ALK7» . Достижения науки . 5 (8): eaav6789. Бибкод : 2019SciA....5.6789N . дои : 10.1126/sciadv.aav6789 . ПМК 6713506 . ПМИД 31489365 .
- ^ Кутыс, Мэтью Л.; Чен, Кристофер С. (2016). «Силы и механотрансдукция в 3D сосудистой биологии» . Современное мнение в области клеточной биологии . 42 : 73–79. дои : 10.1016/j.ceb.2016.04.011 . ПМК 5064809 . ПМИД 27209346 .
- ^ Траппманн, Бритта; Бейкер, Брендон М.; Полачек, Уильям Дж.; Чой, Колин К.; Бердик, Джейсон А.; Чен, Кристофер С. (2017). «Разлагаемость матрицы контролирует многоклеточность миграции трехмерных клеток» . Природные коммуникации . 8 (1): 371. Бибкод : 2017NatCo...8..371T . дои : 10.1038/s41467-017-00418-6 . ПМЦ 5575316 . ПМИД 28851858 .
- ^ Лю, З.; Тан, Дж.Л.; Коэн, DM; Ян, Монтана; Сниадецки, Нью-Джерси; Руис, ЮАР; Нельсон, CM; Чен, CS (2010). «Механическая тянущая сила регулирует размер межклеточных соединений» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (22): 9944–9. Бибкод : 2010PNAS..107.9944L . дои : 10.1073/pnas.0914547107 . ПМК 2890446 . ПМИД 20463286 .
- ^ Барански, доктор юридических наук; Чатурведи, РР; Стивенс, КР; Эйкманс, Дж.; Карвальо, Б.; Солорцано, РД; Ян, Монтана; Миллер, Дж.С.; Бхатия, С.Н.; Чен, CS (2013). «Геометрический контроль сосудистых сетей для улучшения интеграции и функционирования инженерных тканей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (19): 7586–91. Бибкод : 2013PNAS..110.7586B . дои : 10.1073/pnas.1217796110 . ПМЦ 3651499 . ПМИД 23610423 .
