肿瘤学与癌症研究：肿瘤微环境与癌症转移力学研究——利用微流控平台与器官芯片解析癌细胞侵袭、迁移与血管外渗

　　开课时间：2026-07-11

　　3周线上直播+6周论文辅导+6次产学研导师课

　　难度★★★☆☆

　　10封教授网申推荐信+1篇英文会议论文辅导(EI/CPCI/Scopus等数据库的稳定检索)+产学研方案

　　导师介绍

　　E.M.

　　伦敦大学学院细胞力学与机械生物学正教授

　　·曾任麻省理工学院生物工程系客座教授

　　·英国癌症研究中心首席研究员

　　·曾在伦敦纳米技术中心Charras实验室担任研究员

　　·曾获得HerchelSmith奖学金，在剑桥大学Franze实验室从事中枢神经系统的细胞生物力学和机械生物学研究;随后获得了Wellcome Trust奖学金，并加入了麻省理工学院的Kamm实验室，主要研究微流体技术与癌症转移的机制。

　　产学研导师

　　医药研发设计专家

　　·曾任耶鲁大学副研究科学家，客座副教授

　　·市级药学会应用药理专业副主任委员、市级人类生殖发育重点实验室学术委员

　　·中国、美国神经科学学会会员，中国、日本药理学会会员

　　·与小林制药等多家制药公司合作研发多款药品

　　课程简介

　　生物学与医学正面临着全球性的紧迫挑战，包括癌症发病率上升、与人口老龄化相关的神经退行性疾病，以及由于传统模型向人体转化效果不佳导致的药物研发高失败率。应对这些挑战需要超越对疾病的纯生化描述，转向更综合地理解物理力、组织结构和动态微环境如何调控细胞与器官功能。力学生物学、微流体技术和芯片器官系统作为变革性方法应运而生，直接回应了这些需求。力学生物学揭示了机械力如何在发育、癌症转移和神经系统病理中调控细胞行为，而微流体技术则能在生理相关尺度上精确控制细胞环境。器官芯片技术整合上述理念，构建出更贴近人体的体外模型，从而更准确地预测疾病进展与治疗反应。在当前全球背景下，个性化医疗、减少动物实验及加速治疗创新已成为核心诉求，这些技术正重塑生物医学研究与医疗保健格局，本课程将为学生提供理解并推动这些进展所需的概念框架与技术洞察力，使其站在现代生物学、医学和生物工程的前沿阵地。

　　这门跨学科课程全面介绍了生物学、工程学和医学交叉领域的现代概念与技术，重点涵盖力学生物学、生物物理测量技术、微流体学及芯片器官系统。课程通过五次1小时的专题研讨逐步展开，从基础原理渐进至以应用为导向的先进疾病模型。学生将首先探索细胞行为的力学基础，涵盖细胞力学、力学转导、细胞骨架动力学等核心概念，并结合原子力显微镜、牵引力显微镜等关键实验工具。这些基础理论构成了理解物理力如何调控生理与病理机制的基石。

　　基于该框架，本课程将探讨多种具有生物学意义的体外模型，包括癌症转移、神经退行性疾病及中枢神经系统损伤的细胞与组织级模型。课程重点关注微流控与器官芯片平台，具体涵盖原发性肿瘤系统、芯片微血管系统以及与癌症和脑部疾病相关的器官级疾病模型。学生将批判性评估这些系统如何模拟体内机械与生化信号，以及它们在疾病建模、药物测试和转化研究中的应用。

　　通过讲座、引导式讨论和文献报告，学生将研读2020年以来发表于高影响力期刊的前沿研究文献。课程重点强调实验设计、模型系统的批判性评估以及现有技术的优势与局限。通过理论概念与实践案例的融合，学生将获得学术洞察力，并深入理解力学生物学与微流体技术如何重塑生物医学研究和治疗开发。本课程旨在培养学生设计创新性体外模型，并在科研与临床场景中对复杂生物系统进行批判性思考的能力。

　　课程要点

　　·细胞力学与机械生物学导论-Introduction to Cell Mechanics and Mechanobiology

　　·机械生物学中的生物物理技术-Biophysical Techniques in Mechanobiology

　　·脑损伤与神经退行性疾病-Brain Injury and Neurodegenerative Diseases

　　·癌症转移力学体外建模-InVitro Modelling of Cancer Metastasis Mechanics

　　·芯片器官模型中的微血管系统及其在癌症研究中的应用-Organs-on-Chip Modelling of Microvasculature and Its Application in Cancer

　　适用学生

　　·适用于对生物学、临床与转化医学、生物医学工程、机械生物学、肿瘤学、癌症研究、生物技术等专业感兴趣的学生计划申请海外名校，需要提升申请竟争力的学生

　　·对高含金量的学术推荐信有需求的学生

　　·希望提前了解意向专业，或转专业申请缺乏相关研究经历的学生

　　·希望提前适应国外教学方式，提升学习能力的学生

　　师资配置

　　·Foreign Professor

　　海外名校教授主讲，倾力传授领域前沿知识与先进研究方法

　　·Industry-Academic Mentor

　　邀请来自内地及海外知名企业、研究机构的专业导师，结合产业真实案例，助力学生理解科研在实践中的价值与落地路径，拓宽职业视野，提升项目实战力

　　·Teaching Assistant

　　优秀海内外博士助教，直播课程进行学术答疑及并对知识点进行补充讲解

　　·Writing Instructor

　　论文1V1指导，针对性解决论文写作过程中的问题，专人指导选会、投稿、发表全流程

　　·Student Coordinator

　　项目全程贴心服务，令学习之旅无忧无虑

　　项目收获

　　·15周课程：3周顶尖名校教授课+6周经典论文教学+6周产学研导师授课的上课体验

　　·技能学习：熟练掌握论文框架、技巧、相关知识等内容

　　·推荐信：10封顶尖名校教授ReferenceLetter

　　·论文投稿：EI/CPCI/Scopus/EBSCO或同等级别国际会议全文投递与发表指导

　　·课程证明：来自顶尖名校教授签发的项目证明