微纳医学与组织工程

刘鹏

​清华大学医学院副教授

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以微流控技术为支点,变革分子诊断和药物筛选评估

​ 刘鹏副教授于清华大学环境科学与工程系和计算机科学与技术系获双学士学位、清华大学生物科学与技术系获硕士学位。2009年美国加利福尼亚大学伯克利分校生物工程系获博士学位,2010-2012年在美国桑迪亚国家实验室从事博士后研究工作。现为清华大学医学院生物医学工程系长聘副教授、博士生导师,现担任全国生物芯片标准化技术委员会委员、中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术分会理事,中国遗传学会法医遗传学分会委员等。 刘鹏副教授长期从事微流控芯片研究工作,成功开发了用于法医现场DNA检验的集成化自动化仪器系统、用于新冠病毒核酸检测的家庭用自助式检测卡盒、和高通量肿瘤类器官分析技术平台等多项成果,成功实现技术转化,部分实现产品销售。

分子诊断的集成化自动化与细胞筛选的微量化全能化

刘鹏副教授的科研重点是开发各种新型的微流控平台,结合创新的生化分析技术研究,实现微流控技术在分子诊断、药物筛选等多个领域的广泛应用。主要研究工作包括:一是基于微流控技术开发用于临床诊断和法医DNA检验的微型全分析系统,实现分子诊断技术的自动化和床旁应用;二是开发用于细胞操作、培养与分析的高通量微流控平台,用于肿瘤类器官和干细胞等的研究、药物筛选和单细胞测序等。

· 刘鹏副教授曾开发了世界上第一台用于司法鉴定DNA分型检测的高性能微型全分析系统及配套的检测设备和试剂,研究工作被MIT Technology Review等报道。在此之后,他与公安部物证鉴定中心和博奥生物等合作,经过近8年攻关,成功开发完成了我国独立自主的全集成法医DNA检验仪,并实现了在公安系统的实战应用和产品销售。

· 新冠疫情爆发以来,刘鹏副教授与清华大学药学院白净卫、李寅青合作,成功开发了家庭用一体化自助式新冠病毒核酸检测卡盒,实现在家庭等多种环境下的新冠快速精准检测,目前该成果也已实现批量化生产。

· 在肿瘤精准治疗与药物研发方面,刘鹏副教授利用独创的超疏水微孔阵列芯片平台,实现了肿瘤类器官的高效培养与分析,并将该项技术应用于肺癌患者的用药评估,实现了在一星期之内快速给出用药指导,具有非常好的临床应用前景。同时,他也将肿瘤类器官应用于药物开发与评估,结合高通量测序和超分辨成像等多种分析技术手段,实现了类器官的高效利用。

1.Hu, Y., Sui, X., Song, F., Li, Y., Li, K., Chen, Z., Yang, F., Chen, X., Zhang, Y., Wang, X., Liu, Q., Li, C., Zou, B., Chen, X.,# Wang, J.# and Liu, P.# Lung cancer organoids analyzed on microwell arrays predict drug responses of patients within a week. Nature Communications 12, 2581 (2021)

2.2.Li, S., Liu, Q., Geng, Z., Li, K., Zhao, T. and Liu, P.# Anionic polysaccharide-modified filter papers for rapid isolation of extracellular vesicles from diverse samples in a simple bind-wash-elute manner. Analytical Chemistry 93, 7405–7412 (2021)

3.3.Xing, W., Liu, Y., Wang, H., Li, S., Lin, Y., Chen, L., Zhao, Y., Chao, S., Huang, X., Ge, S., Deng, T., Zhao, T., Li, B., Wang, H., Wang, L., Song, Y., Jin, R., He, J., Zhao, X., Liu, P.,# Li, W.# and Cheng, J.# A high-throughput, multi-index isothermal amplification platform for rapid detection of 19 types of common respiratory viruses including SARS-CoV-2. Engineering 6, 1130−1140 (2020)

4.4.Lin, B., Guo, Z., Geng, Z., Jakaratanopas, S., Han, B. and Liu, P.# A scalable microfluidic chamber array for sample- loss-free and bubble-proof sample compartmentalization by simple pipetting. Lab on a Chip 20, 2981–2989 (2020)

5.5.Geng, Z., Li, S., Zhu, L., Cheng, Z., Jin, M., Liu, B., Guo, Y. and Liu, P.# “Sample-to-answer” detection of rare ctDNA mutation from 2 mL plasma with a fully integrated DNA extraction and digital droplet PCR microdevice for liquid biopsy. Analytical Chemistry 92, 7240−7248 (2020)

开设课程

生物医学工程材料基础


其他社会职务

中国医药生物技术协会生物芯片分会委员

中国仪器仪表学会微纳器件与系统技术分会理事

中国遗传学会法医遗传学分会委员

全国生物芯片标准化技术委员会委员

北京医学检验学会理事