基本信息

姓名:  林佳奇

                      职称:  教授 博士生导师 硕士生导师 

性别:  男       

  毕业院校:大连理工大学   

学位:   博士    

                                                                                                                                                                       在职信息:     在职

  所在单位:    生物工程学院

    学科:    生物工程 

办公地点:     大连理工大学生物工程学院513

    联系方式:  13125472686

           电子邮箱:  jqlin@dlut.edu.cn

 

 

团队简介

      

课题组研究方向主要围绕纳米生物界面以及克服各种生物屏障的生物医学材料的制备、设计和应用。聚焦的生物屏障的包括血液循环系统屏障、组织间隙屏障、细胞膜屏障、内涵体屏障、 胃肠道系统屏障、皮肤屏障。应用于以下两个方面:

1)药物递送。包括各种抗体药物、核酸药物和疫苗制剂的设计和制备;通过对药物和要通过的多层生物屏障相互作用的研究,理性设计药物载体和给药方式,提高药代、药动并减少副作用。

2)人机交互。通过对皮肤和生物材料接触界面的研究,设计可长时间采集高质量的人体生物电信号的生物材料,应用于脑机接口、智能假肢、智能手环以及VR/AR等多种可穿戴设备的信号采集。

研究内容高度交叉,涉及包括高分子物理化学、药学、分子生物学、材料学、力学、计算生物学等多学科的专业知识。

团队负责人林佳奇博士曾分别在美国麻省理工学院材料科学与工程系和美国麻省理工学院科赫癌症研究中心做博士后研究员。期间,林佳奇博士在纳米生物界面领域,尤其是药物递送系统在体内环境输运以及药物释放等动力学行为和机制取得了突破的进展。迄今为止在著名学术期刊Nature Biotechnology, Nature Biomedical Engineering, Nature communications, Nano Letters, ACS Nano, Science Advances, Small, Advanced Healthcare Materials等期刊上发表论文20余篇,他引超过1000次。成果有望转化为新型核酸疫苗应用于传染病的预防以及癌症的免疫治疗。其中传染病的预防疫苗包括新冠疫苗、流感疫苗等、HPV疫苗等。

此外,团队负责人林佳奇博士开发了水凝胶柔性生物电极,成功解决了当前脑电/肌电电极的信号质量差以及难以重复使用的问题,在未来的机交互领域有良好的应用前景。团队完成了该电极从实验室原型到量产的艰难过程(包括有机合成、调配、成型、装配的标准化等),建立了首个水凝胶柔性生物电极的生产线,实现了该电极的量产。目前该电极产品销售于15个国家和地区,其脑电产品获得了美国宇航局NASA的报道,应用于美国奥林匹克运动队,肌电产品被美国《时代》杂志评为2019年度最佳发明。


 



代表性成果

以脂质体的分子设计和聚集体的结构控制为核心思路强化脂质体mRNA药物的临床安全性,设计了具有 “协同”作用的新型脂质体载体,不仅提高了mRNA的递送效率,更是极大的强化了脂质体的生物安全性。动物实验结果表明,上述的设计方案能够消除脂质体潜在的瞬时或长期不良反应,为临床上高剂量、高频率的给药需求提供了保证。此外,团队通过脂质体分子和免疫蛋白相互作用的研究,设计的脂质体载体在递送mRNA同时可以激活免疫系统,用于癌症的免疫治疗。相关成果发表在Nature Biotechnology以及Nature Communications上,并受到了Science Daily、Newsbreak、MIT主页以及Nature review drug discovery的专题报道。

领团队成功研发出首个半干水凝胶柔性生物电极,该电极材料具有高信号质量,高保水性、遇水不膨胀,不伤害皮肤等优点,解决了脑机接口行业内无法长期采集高质量信号的关键问题。该材料通过了美国第三方质检机构Nelson Labs的生物兼容性测试,通过了中检集团的信号质量测试。团队从实验室原型出发,建立了首个柔性生物电极的生产线(化学合成、调配、成型、装配等),实现了柔性生物电极的量产。目前该电极已将量产大约50万个,产能达到1000个/天。该柔性生物电极的脑电产品用于注意力检测,受到了美国宇航局NASA的报道,应用于美国奥林匹克运动队,销售于15个国家和地区,创造价值接近3亿人民币。该柔性生物电极的肌电产品智能假手,可以使残疾人独立灵活的控制每个手指,该产品受到美国《时代》杂志的报道,得到了残联主席张海迪的认可。此种材料的柔性电极可用于采集各种体征信号(包括脑电、肌电、心电等),可用于多种可穿戴设备,包括智能假肢、外骨骼、VR/AR、智能手表等、健康检测设备等,应用前景十分广阔,解决了当前人机交互产业的瓶颈,有望引发大量消费级人机交互产品的出现。





 

 

 

 



专利情况

1. Self-assembled residence devices and related methods. US20170135954A1, 2017-05-18;  EP3154622A1, 2017-04-19; CN106714893A, 2017-05-24; P2016-572439, 2017-02-08; 17109617.5, 2018-03-16; AU2015274456, 2020-03-10.

2. 水凝胶储库脑电电极。 ZL201920062481.7, 2019-01-05.

3. 脑电电极。ZL201920065444.1, 2019-01-05.



论文情况

1.  Lin, J.; Lei, M.; Zhong, G.; Lin, C.; Dargazangy, R.; Alexander-katz, A. Understanding the Synergistic Effect of Physicochemical Properties of Nanoparticles and their Cellular Entry Pathways. Communications Biology. 2020, 3, 205

2.  Miao, L.*; Lin, J.*(co-first); Huang, Y.; Li, L.; Delcassian, D.; Ge, Y.; Shi, Y.; Anderson, D. Synergistic Lipid Compositions for Albumin Receptor Mediated Delivery of mRNA to the Liver. Nature communications. 2020, 11, 2424

3.  Von Erlach, T.; Saxton, S.; Shi, Y.;Minahan, D.; Reker, D.; Javid, F.; Lee, Y.; Schoellhammer, C.; Esfandiary, T.; Cleveland, C.; Booth, L.; Lin, J.; Levy, H.; Blackburn, S.; Hayward, A.; Langer, R.; Traverso, G. Whole tissue robotic interface system for oral drug formulation development. Nature Biomedical Engineering. 2020, 4, 544–559.

4.  Miao, L.; Li, L.; Huang, Y.;Delcassian, D.; Chahal, J.; Han, J.; Shi, Y.; Sadtler, K.; Gao, W.; Lin, J.; Doloff, J.; Langer, R.; Anderson, D. Delivery of mRNA vaccines with heterocyclic lipids increases anti-tumor efficacy by STING-mediated immune cell activation. Nature Biotechnology. 2019, 37, 1174-1185

5.  Wang, D.; Lin, J.; Jia, F.; Shimkonis, J. C.; Nyoni, Z.; Lu, X. and Zhang, K. Bottlebrush-architechtured Poly(ethylene Glycol) as an Efficient Vector for RNA Interference in Vivo. Science Advance. 2019, 5, eaav9322

6.  Tang, Y.*; Wu, S.*; Lin, J.*(co-first); Cheng, L.; Zhou, J. Liao, G. and Li, C. Nanoparticles Targeted against Cryptococcal Pneumonia by Interactions between Chitosan and Its Peptide Ligand. Nano Letters 2018, 18, 6207-6213

7.  Liu, J; Pang, Y.; Zhang, S.; Cleveland, C.; Yin, X.; Booth, L.; Lin, J.; Lee, Y-A.; Mazdiyasni, H.; Saxton, S.; Kirtane, A.; von Erlach, T.; Rogner, J.; Langer, R. and Traverso, G. Triggerable tough hydrogels for gastric resident dosage forms. Nature Communication. 2017, 8:124

8.  Lin, J.; Morovati, V.; Zhang, H.; Dargazany, R. PEGylation on mixed monolayer gold nanoparticles: Effect of grafting density, chain length, and surface curvature. Journal of Colloid Interface and Science. 2017, 504, 325-333

9.  Lin, J.; Dargazany, R.; Alexander-Katz, A. Lipid flip-flop and pore nucleation on zwitterionic bilayers are asymmetric under Ionic Imbalance. Small 2017, 13, 1603708

10. Xie, X.; Zhang, W.; Abbaspourrad, A.; Ahn, J.; Bader, A.; Bose, S.; Vegas, A.; Lin, J.; Tao, J.; Hang, T.; Lee, H.; Iverson, N.; Bisker, G.; Li, L.; Strano, M.; Weitz, D. and Anderson, D. Microfluidic Fabrication of Colloidal Nanomaterials-Encapsulated Microcapsules for Biomolecular Sensing. Nano Letters 2017, 17, 2015-2020

11. Dargazany, R.; Chen, H.; Lin, J.; Itskov, M; Alexander-Katz, A. On the validity of representation of the inter-particle forces of a polymer-colloid cluster by linear springs. Polymer. 2016, 109, 266-277

12. Dargazany, R.; Lin, J.; Khalili, L.; Itskov, M; Chen, H.; Alexander-Katz, A. Micromechanical model for isolated polymer-colloid clusters under tension. Physical Review E. 2016, 94, 042501

13. Lin, J.; Alexander-Katz, A. Probing Lipid Bilayer under Ionic Imbalance. Biophys. J. 2016, 111, 2460-2469.

14. Lee, Y.A.; Zhang, S.; Lin, J.; Langer, R.; Traverso, G. A Janus Mucoadhesive and Omniphobic Device for Gastrointestinal Retention. Adv. Healthc. Mater. 2016, 5, 1141-1146.

15. Lin, J.; Alexander-Katz, A. Cell Membranes Open “Doors” for Cationic Nanoparticles/Biomolecules: Insights into Uptake Kinetics. ACS Nano, 2013, 7, 10799-10808.

16. Lin, J.; Zhang, H.; Chen, Z.; Zheng, Y. A Simulation Study of Aggregations of Monolayer-Protected Gold Nanoparticles in Solvents. J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 18991–18998.

17, Lin, J.; Zheng, Y.; Zhang, H.; Chen, Z. A Simulation Study on Nanoscale Holes Generated by Gold Nanoparticles on Negative Lipid Bilayers. Langmuir, 2011, 27, 8323–8332.

18, Lin, J.; Zhang, H.; Chen, Z.; Zheng, Y. Penetration of Lipid Membranes by Gold Nanoparticles: Insights into Cellular Uptake, Cytotoxicity and Their Relationship. ACS Nano, 2010, 4, 5421-5429.

 



著作情况
团队成员
带头人
  • 教授
    副教授
    讲师
    联系方式