悉尼大学：生物工程学院居理宁博士

      2021年10月28日-29日，新一届美国《麻省理工科技评论》亚太区 &lquo;35岁以下科技创新35人&rquo;在世界科技青年论坛上重磅揭晓，35位各自领域获得突破性进展或示范性成果的青年科技人才代表入榜。悉尼大学高级讲师居理宁博士凭借其独特的机械工程和生物力学背景，以及为凝血疾病的诊断、治疗和控制寻找更好的解决方案的卓越贡献获此殊荣。

    美国《麻省理工科技评论》是世界上历史最悠久、影响力最大的技术商业类杂志。自 1999 年起，《麻省理工科技评论》每年都会评选出 35 位 35 岁以下的青年科技创新者，从世界范围内的遴选出对未来的科技发展产生深远影响的创新领军人物。该榜单曾经的获奖者包括谷歌创始人Larry Page苹果首席设计官Jonathan Ive等。    

      居理宁博士目前是悉尼大学助理教授。2008年本科毕业于北京大学工学院力学系后，居理宁博士于2013年在美国乔治亚理工学院和埃默里大学获得联合生物医学工程博士学位。2014-2019年先后在莫纳什大学和悉尼大学接受博士后研究训练，师从血栓疾病研究和抗血小板新药开发国际专家Shaun Jackson教授。

前沿突破：心脏瓣膜移植新策略

      心脏脉瓣狭窄是最常见的几大心脏瓣膜疾病之一，假如不进行手术，大约一半的该疾病重症患者会在两年内死亡。该疾病诊疗于近期取得了重大突破：澳大利亚的多学科团队开发了主动脉瓣植入术 (TAVI)来进行心脏瓣膜移植手术，即使对于高风险患者，这种治疗手段也非常有效。这种技术可以在不进行心脏移植的前提下更换心脏瓣膜，颠覆性地改变了心血管医学的常规治疗手段。

      置换后的心脏瓣膜需要在运动过程中与病患的心房空间完全吻合，这就对瓣膜在舒张过程中压力的测算提出了极高的要求，需要机械工程师将瓣膜运动时的压力数据精确分析测算以协助生物力学模型的顺利开发。悉尼大学机械工程师居理宁博士和他的团队正是承担着协助这一生物力学模型开发的重任，通过精确的数据支持，进一步完善医学研究者对于经导管瓣膜运动过程中机械力的理解和控制，从而改进治疗手段。明年，悉尼大学将开设一个专门致力于生物医学工程研究的多学科协作中心，以促进该领域的研究产生进一步的突破。

跨界联动：以机械助力医学研究

      在悉尼大学生物医学工程学院心脏研究所就职期间，居理宁博士通过将血流背后的机械力与其对血液蛋白和凝血细胞的影响联系起来，建立了一个新的领域，称为&lquo;机械生物学&rquo;。通过将血流背后的机械力与其对血液蛋白和凝血细胞的影响联系起来，居理宁博士致力于为凝血疾病的诊断、治疗和控制找到更好的解决方案。    

      居理宁博士的课题组致力于使用力学知识和工程技术在单分子层面解决心血管生物力学问题，实时监测膜蛋白受体动力学和构象变化并同步捕捉胞内瞬时发生的信号，实现在活细胞上同步获取力谱和钙离子信号，并将该单分子技术用于研究血小板在复杂血流动力学微环境下产生血栓的机制，相关研究成果已发表在 Nature Materials, Nature Communications, Science Avances, ELife, PNAS, Bloo 和 Biophysical Journal 等国际高影响力期刊。    

      在过去的几年中，居理宁博士又不断地对这项开创性技术进行升级。为了在具有动态血流的生理背景下进一步开展血栓力学生物学研究，他利用其他尖端技术对 BFP 进行了补充，构建了 4Ms 策略：力学、显微镜、微制造和小鼠模型，该方法集成了生物力学工程、成像、微流体和分子生物学。    

      &lquo;未来心脏瓣膜疾病的治疗方向，是整合临床心脏图像与机械领域的 3D 重建和生物模拟平台，从而精确测算TAVI 手术期间心脏瓣膜的扩张与收缩的和形态。悉尼大学即将开放的全新生物力学实验室能够将最先进的微流体平台和生物力学纳米工具结合在一起，这对血栓性疾病和心血管介入手术中所需要的心血管生物力学和力学生物学建模将起到绝佳的助力。&rquo;&mash;&mash; 居理宁