摘要:细胞工程作为生物技术的重要分支,近年来发展迅速,其研究热点和未来发展方向主要集中在以下几个领域:
引言(来源于DeepSeek)
细胞工程作为生物技术的重要分支,近年来发展迅速,其研究热点和未来发展方向主要集中在以下几个领域:
一、当前研究热点
基因编辑与精准调控技术
CRISPR-Cas系统:用于精准基因敲除、插入或修饰,推动疾病模型构建和基因治疗。
表观遗传编辑:通过调控DNA甲基化、组蛋白修饰等非编码基因手段治疗癌症和遗传病。
合成生物学工具:设计人工基因回路调控细胞行为(如代谢通路优化、药物靶向释放)。
干细胞与再生医学
诱导多能干细胞(iPSC):用于疾病建模、个性化药物筛选及器官再生。
类器官(Organoids):3D培养技术模拟器官功能,用于药物测试和病理研究。
干细胞治疗:修复受损组织(如心肌、神经、软骨),治疗退行性疾病。
免疫细胞工程
CAR-T/TCR-T细胞疗法:改造T细胞靶向肿瘤抗原,已在血液瘤中取得突破。
通用型CAR-T:通过基因编辑(如敲除HLA)开发“现货型”免疫细胞疗法。
NK细胞工程:增强自然杀伤细胞的抗肿瘤活性及持久性。
合成细胞与人工生命
人工细胞构建:通过脂质体或微流控技术模拟细胞功能,用于药物递送或生物传感器。
最小基因组细胞:简化基因组研究生命基本机制,推动合成生物学应用。
细胞规模化生产与质控
生物反应器技术:优化细胞培养条件(如3D悬浮培养)实现工业化生产。
自动化与AI监控:利用机器学习预测细胞状态,提升生产效率和一致性。
二、未来发展方向
精准化与个性化医疗
-- 结合单细胞测序和AI分析,开发个体化细胞治疗方案(如肿瘤新抗原疫苗)。
-- 基因编辑技术的安全性优化(如碱基编辑、Prime Editing减少脱靶效应)。
器官再生与移植
-- 3D生物打印:结合干细胞与生物材料构建复杂器官(如肝脏、肾脏)。
-- 异种器官移植:通过基因编辑猪器官解决供体短缺问题(如敲除内源性病毒)。
跨学科融合
-- 细胞-材料界面:开发仿生支架材料增强细胞功能(如神经电极接口)。
-- 细胞计算与生物计算机:利用细胞信号通路构建生物逻辑门。
疾病模型与药物开发
类器官芯片(Organ-on-a-chip):模拟人体器官互作,加速药物毒性测试。
病原体-宿主互作模型:研究病毒感染机制及抗病毒疗法。
工业化与标准化
-- 开发低成本、高通量细胞培养技术,降低治疗成本(如CAR-T疗法)。
-- 制定全球统一的细胞产品质量标准与监管框架。
伦理与安全性挑战
-- 基因编辑技术的伦理规范(如生殖细胞编辑的全球共识)。
-- 细胞治疗长期安全性评估(如基因插入致瘤风险)。
三、中国主要高校与科研院所:
清华大学
-- 生命科学学院:在基因编辑(CRISPR技术)、干细胞分化机制等领域处于国际前沿。
-- 医学院:开展CAR-T细胞治疗、肿瘤免疫工程研究,与协和医院合作推动临床转化。
-- 合成与系统生物学中心:致力于人工细胞设计与合成生物学工具开发。
北京大学
-- 生命科学学院:聚焦干细胞重编程、表观遗传调控及类器官模型构建。
-- 干细胞研究中心:开发iPSC技术用于神经退行性疾病治疗(如帕金森病)。
-- 生物医学前沿创新中心(BIOPIC):单细胞测序技术领先,推动精准医学研究。
中国科学院
-- 上海生命科学研究院:在基因编辑(如新型Cas酶开发)、细胞命运调控等领域成果丰硕。
-- 广州生物医药与健康研究院:专注于干细胞与再生医学,建立非人灵长类疾病模型。
-- 生物物理研究所:研究细胞膜工程、合成生物学与生物材料交叉应用。
复旦大学
-- 附属中山医院:开展CAR-T细胞治疗实体瘤的临床试验。
-- 类脑智能科学与技术研究院:结合类器官与AI技术模拟脑疾病机制。
上海交通大学
-- 医学院附属瑞金医院:在血液瘤CAR-T治疗领域国内领先,推动国产化细胞疗法上市。
-- Bio-X研究院:研究基因编辑技术优化及伦理问题。
浙江大学
-- 医学院附属第一医院:主导国内通用型CAR-T研发,探索异体免疫细胞治疗。
-- 转化医学研究院:结合3D生物打印与干细胞技术构建人工组织。
四、医疗机构与临床中心
解放军总医院(301医院)
-- 开展干细胞治疗肝硬化、脊髓损伤等临床研究,推动再生医学转化。
中国医学科学院血液病医院(天津)
-- 国内首个CAR-T细胞治疗淋巴瘤的临床试验中心,与药明巨诺等企业合作。
深圳华大基因研究院
-- 利用单细胞测序技术解析肿瘤微环境,支持个性化细胞治疗开发。
五、国家与地方重点实验室
干细胞与生殖生物学国家重点实验室(中科院动物所)
-- 在干细胞全能性调控、基因编辑动物模型领域国际领先。
细胞工程及抗体药物教育部工程研究中心(华东理工大学)
-- 聚焦细胞大规模培养技术与生物反应器优化。
粤港澳大湾区精准医学研究院(广州)
-- 推动细胞治疗标准化与产业化,建立区域细胞制备中心。
大数据分析
检索数据库:Medline
检索工具:文献鸟/PubMed
检索时间:2025-2-22
检索词:cell engineering AND China[ad]
1.论文概况
近年来,中国研究者已经发表了149438篇Medline收录的细胞工程相关研究文章,我们对其最新收录的9999篇文章进一步分析了解细胞工程的研究热点,包括2024年发表的5043篇和2025年发表的4936篇文章。其中,中国研究者独立发表了9372篇文章,美国是与中国研究者合作最密切的国家,合作发表了295篇文章;其次是德国、新加坡和加拿大。
2.细胞工程研究领域中活跃的中国院校及研究机构:四川大学 (212篇)、浙江大学 (179篇)、复旦大学 (130篇)、中南大学 (122篇)、华东理工大学 (120篇)、上海交通大学 (120篇)、华南理工大学 (94篇)、江南大学 (93篇),等等。
3.细胞工程研究领域发文活跃的中国医疗机构:华西口腔医院 (46篇)、郑州大学第一附属医院 (33篇)、湘雅医院 (32篇)、中山医院 (29篇)、珠江医院 (28篇)、同济医学院协和医院 (27篇)、北京大学第三医院 (27篇)、仁济医院 (26篇)、武汉大学中南医院 (26篇),等等。
4.细胞工程研究领域中国作者发文较多的国际期刊:从发文来看,发表中国来自细胞工程研究领域文章数量较多的国际期刊有Int J Biol Macromol (IF: 7.7) (381篇)、ACS Appl Mater Interfaces (IF: 8.3) (230篇)、Adv Sci (Weinh) (IF: 15.8) (222篇)、Angew Chem Int Ed Engl (IF: 16.1) (216篇)、Nat Commun (IF: 14.7) (205篇)、Small (IF: 13) (199篇)、Adv Mater (IF: 27.4) (174篇)、ACS Nano (IF: 15.8) (153篇),等等。
5.细胞工程研究领域活跃的中国学者及其关系网
细胞工程研究领域活跃的学者:香港中文大学Tang, Ben Zhong;中国科学院Chen, Lingling;山东大学Liu, Yang;厦门大学Li, Wei;上海交通大学的Tan, Weihong;浙江大学Huang, He;浙江大学Li, Min;西安大学Li, Jing;中国科学技术大学Chen, Xuesi,西湖大学Wang, Lei等等在该研究领域较为活跃。还有更多优秀的研究者,限于篇幅,无法一一列出。
本数据分析的局限性:
A. 本报告为“文献鸟”分析工具基于PubMed数据库,仅以设定检索词的检索结果,在限定的时间和文献数量范围内得出,并由此进行的可视化报告。
B. “文献鸟”分析工具的大数据分析目的是展示该领域近期研究的概况,仅为学术交流用;无任何排名意义。
C. “文献鸟”分析工具的大数据分析中的关于活跃单位、作者等结果的统计排列,只统计第一作者的论文所在单位的论文数量;即,论文检索下载后,每篇论文只保留第一作者的单位,然后统计每个单位的论文数。当同一单位有不同拼写时,PubMed会按照两个不同单位处理。同理作者排列,只统计第一作者和最后一位作者署名发表的论文数。如果作者的名字有不同拼写时,会被PubMed检索平台会按照不同作者处理。
D. 本文结论完全出自“文献鸟”分析工具,因受检索词、检索数据库收录文献范围和检索时间的局限性,不代表本刊的观点,其中数据内容很可能存在不够精准,也请各位专家多多指正。
来源:中国组织工程研究杂志