背景提升科研项目推荐 | 生物学&医疗课题方向

生物学&医疗课题方向

1►《生命科学专题：癌症发生相关蛋白质研究与抗癌药物研制》

2►《诺贝尔生理学或医学奖课题：癌症免疫疗法研究》

3►《分析化学传感技术在分子检测中的应用研究》

4► 《计算生物学专题：基于脑机接口的神经数据采集与分析及其临床应用》

5►《生物医学研究：肿瘤诊断与抗肿瘤药物的研发及应用》

6►《神经生物学专题：从生物神经元到人工智能神经网络》

项目背景

据统计，2020年全球新发癌症1930万例，死亡近1000万例。为了抗击癌症这种威胁人类的疾病，全球科学家们做了大量的工作，蛋白质是人体的主要工作物质，它几乎参与细胞的每一个过程。

不同类型的分子，如糖，可以添加到蛋白质上改变其作用或位置，但这一过程也可能在癌症中发挥作用。

本项目带领学生深入学习医学及药物研发的相关性，理解疾病的分子机制，探究癌症疗法的开发过程。

系统学习蛋白质生物化学、结构生物学、细胞生物学、合成生物学相关理论知识及案例。通过本项目的学习，学生可以获得关于生命科学的基础知识，培养期科研的学术功底以及科学素养。

个性化研究课题参考：

● 蛋白质和氨基酸的介绍

● 蛋白质和氨基酸的结构特征

● 蛋白质三级结构及纯化过程

● 癌症分子与抗癌药物研究

项目背景

癌症免疫疗法是利用人体免疫系统各部分来治疗癌症患者的技术。这包括刺激或增强免疫系统的自然防御能力，抑或在实验室中制造类似免疫系统成分的物质，并使用其来改善患者免疫系统的工作方式。上述方式都能使人体免疫系统更智能地定位和攻击癌细胞。

本项目从癌症免疫疗法的基本原理切入，进而带领学生研究各类型癌症及其对应治疗效果最好的免疫方法。介绍免疫疗法的具体实施步骤并分析其潜在的副作用。在讲解目前现有疗法后，导师将带领学生一同研究最新的疗法中并了解这些疗法是临床试验中的测试过程。

个性化研究课题参考：

● 癌症免疫疗法在不同性别群体上的效果差异

● 嗜中性粒细胞在癌症免疫疗法中的作用

● 淋巴瘤中免疫检查点抑制剂研究

项目背景

随着人类平均寿命延长，癌症、阿尔茨海默症、帕金森等顽疾的发病率也在攀升。

症状早期疾病筛查可以防患于未然，但遗憾的是，传统实验室检测法无法满足上述临床需求。以此为前提，分析化学传感技术作为疾病检测分析装置应运而生。

分析化学传感技术可以让临床检测摆脱科室，走进家庭，为疾病早期诊断和预防带来新的途径，是世界科技发展的新热点，也是21世纪高新技术产业重要组成部分。

可以说，“没有传感器就没有现代医学技术。”

个性化研究课题参考

●光学传感方法的构建及其在环境检测中的应用

●纳米复合材料光电化学传感应用研究

●纸基折叠电池的制备与化学传感应用

●新型光化学传感分子的设计合成与分子识别研究

项目背景

“2017年3月，硅谷科技风向标埃隆·马斯克宣布创办Neuralink公司，计划在4年内开发出首个用于治疗脑部疾病的脑机接口产品，未来将开发高生物相容性的植入神经接口，实现人工智能植入人脑，取代人类的自然语言交流，实现颠覆性的智能人机接口技术。”

在人工智能概念普及的今日，脑机接口将成为开启将人变为“蝴蝶一样自由的思维”，将科幻带进现实的最后一道大门，也是生命科学希望攻克的最后一道课题。

项目内容包括神经工程和脑机接口、膜生物物理学、动作电位传导、神经信号记录和刺激、神经修复、数据分析与管理。

个性化研究课题参考：

● 神经工程和脑机接口：脑研究、脑结构、脑机接口、应用Introduction to neuroengineering and brain-machine interfaces (BCIs).

● 膜生物物理学: 膜电位、神经元细胞动力学、霍奇金-赫胥黎模型，膜生物物理学、神经元的电化学模型和动态行为（动作电位）

● 动作电位传导：电极/溶液界面、电极阵列、临床实例，离子流和电流、膜电位、动作电位Action potential propagation

● 神经信号记录和刺激：神经信号刺激，神经信号记录，闭环神经调节；细胞内、细胞外刺激，强度-时间曲线，神经信号处理Neural recording and stimulation.

● 神经修复、数据分析与管理：心脏起搏器、人工耳蜗、脑深部刺激、脊髓刺激，数据分析，社会影响，神经治疗技术，未来应用Neural prostheses, data analytics, regulatory.

项目背景

抗肿瘤药物为治疗肿瘤疾病的一类药物。近年来，分子肿瘤学、分子药理学的发展使肿瘤本质正在逐步阐明，抗肿瘤药物的研究与开发已进入一个崭新的时代。

当今抗肿瘤药物的发展战略有以下几点：1.以占恶性肿瘤90%以上的实体瘤为主攻对象；2.从天然产物中寻找活性成分；3.针对肿瘤发生发展的机制，寻找新的分子作用靶点（酶、受体、基因等）；4.大规模快速筛选（High-through put screening）等。

恶性肿瘤是危害人们生命健康的重大疾病，由于癌症患病率和死亡率居高不下，抗肿瘤药物研发与应用一直是药物研发的重点，且研究热度还在持续上涨。

个性化研究课题参考：

● 肿瘤细胞抗凋亡、多药耐药的分子机理

● 抗肿瘤转移研究

● 基于分子机制的抗肿瘤天然药物（中药）研发，肿瘤辅助用药的筛选以及临床前药效学研究

项目背景

当今现有的治疗神经精神疾病的方法疗效十分有限，在这种大环境下神经科学却异军突起，成为现在一个高速发展的新兴领域，并致力于重新编程神经回路的脑机接口，开辟新的医学治疗途径。

本项目中，教授将介绍神经科学的生物学、感知运动机制及行为控制等基础知识，并逐步深入到脑机接口的工作原理以及应用前景。埃隆·马斯克(ElonMusk)资助的Neuralink等新公司正专注于开发这些技术，学生将有优势了解这个全新的、令人兴奋的领域的要点。

个性化研究课题参考：

● 神经元的工作机制

● 神经可塑性

● 感知运动机制与神经编码

● 神经技术与人工智能