李一伟

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个人信息Personal information

教授博士生导师 硕士生导师
性别：男
在职信息：在职
所在单位：生命科学与技术学院
学历：研究生(博士)毕业
学位：工学博士学位
毕业院校：华中科技大学
学科：生物医学工程


其他联系方式Other contact

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个人简介Personal profile

李一伟，华中科技大学教授，高层次青年人才。于2016毕业于华中科技大学生物医学工程专业，先后在哈佛大学应用物理系任访问博士生、麻省理工任博士后、哈佛大学工程与应用科学学院联合博士后。李一伟博士的研究方向为功能微组织、类器官的构建，重点研究其中相关生物力学、生物物理问题，并构建服务于该研究的高通量的单细胞力学、组学分析技术。他将机械力学设计在微米尺度上与细胞分子信号转导结合起来，实现了带有生物功能的...
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教育经历Education experience

2015.2 ~ 2016.6  哈佛大学  -  应用物理  访问博士生 
2011.9 ~ 2016.6  华中科技大学  -  生物医学工程  -  工学博士学位  -  研究生(博士)毕业 
2007.9 ~ 2011.6  华中科技大学  -  生物科学  -  理学学士学位  -  本科(学士) 

工作经历Work experience

2016.11-2019.10 哈佛大学 -工程与应用科学学院-联合博士后
2016.6-2020.12 麻省理工学院 -机械工程系-博士后


社会兼职Social affiliations

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研究方向Research focus

单细胞技术
生物物理和细胞力学
类器官与微组织工程


团队成员Research group

· 团队名称：Yiwei Lab 团队介绍：www.yiweililab.com

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李一伟


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个人信息Personal information

教授博士生导师 硕士生导师
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在职信息：在职
所在单位：生命科学与技术学院
学历：研究生(博士)毕业
学位：工学博士学位
毕业院校：华中科技大学
学科：生物医学工程



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研究领域
类器官、微组织工程

力学调控的小肠类器官工程
本课题组采用小肠类器官为研究对象，研究力学信号在器官水平的调控，同时基于机械设计，构建功能化更强的小肠类器官模型。首先，我们建立了细胞力学新技术，用于实时三维的测量组织中的单细胞性能。其次，我们研究特定的细胞物理性质，如细胞体积和分子拥挤。在分子水平，我们研究细胞的物理性质如何影响细胞内生物化学、和生物物理过程的反应速率与反应平衡，这一研究包括：信号转导（如：wnt/β-catenin pathway），相分离，以及信号体形成等。在组织层面，我们研究上述过程在细胞功能上的影响，如干细胞的自我更新，小肠类器官的重编程等。最后，我们根据力学生物学科学新发现，结合机械设计，构建功能性更强、更趋向成熟器官的类器官模型，用于组织修复、药物筛选等领域。

肿瘤脂肪组装体
乳腺癌是女性相关最普遍的癌症。肿瘤的发生和转移会极大的改变周围微环境的力学性质。脂肪细胞是乳腺基质的重要组成部分，并且被认为通过能量代谢和炎症反应与肿瘤细胞相互作用促进肿瘤的生长和转移。然而，肿瘤和脂肪通过力学的方式的相互作用确很少被提及。我们正在建立乳腺肿瘤和脂肪组织共生的模型。我们首先通过发育和干细胞技术构建乳腺肿瘤和成熟的脂肪细胞，再通过润湿阵列微芯片技术，高通量将肿瘤和脂肪细胞组装起来。该系统将被用来研究乳腺肿瘤和脂肪组织间的相互作用，其中我们重点关注二者间的力学相互作用：包括肿瘤细胞的收缩力、生长的固体应力、静水压、渗透压、以及基质的硬化。我们在该组织模型中研究力学微环境对脂肪细胞命运的调控，聚焦在相分离介导的信号通路，以及细胞核形变介导的表观遗传的改变。最终，希望该系统可以用于病理研究、药物筛选以及基于生物力的新型治疗方法的开发。

生物物理和细胞力学



Cell volume and molecular crowding
We are interested in exploring the regulatory role of cell volume and intracellular molecular crowding as a universal biophysical regulator in cells. First, we want to explore new technology to probe and control cell volume/molecular crowding; these technologies includein vivoforce spectrum microscopy, combination of FRET-probe with sequencing technology, optogenetic approaches, and microfluidics. We are interested in correlating the variations in cell volume/molecular crowding with functional gene expression, or cell functionalities, across different types of cells in one specific tissues. Then, these correlations will explained and investigated using both mathematical models and biophysical experiments on molecular level.



Signalosome in Wnt/β-catenin pathway
We are interested in mechanical behavior of Wnt/β-catenin signaling pathway, among which we are particularly interested in the signalosome formation, which involvesmulti-clusteredLRP6, FZ, DVL, and AXIN. We are also interested in the phase separation like behavior of AXIN in the absence of Wnt ligand.
System biology approach toward cellular phase separation
We are developing new technology to identify and screen phase separating proteins and mRNAs proteome-widely and transcriptome-widely.



单细胞技术

Single Cell Tech
We are developing single cell -omics technology combined with functional single cell assay. For example, wesimultaneouslymeasure the ECM deposition of single cell and its corresponding transcriptome. We are aiming to combine biophysical assays with single cell -omics technology.




论文成果
[1] Volumetric compression induces intracellular crowding to control intestinal organoid growth via Wnt/β-catenin signaling.Cell Stem Cell
[2] Helical nanofiber yarn enabling highly stretchable engineered microtissue.Proceedings of the National Academy of Sciences
[3] Compression-induced dedifferentiation of adipocytes promotes tumor progression.Science advances
[4] Rapid assembly of heterogeneous 3D cell microenvironments in a microgel array.Advanced Materials
[5] Rapid assembly of large scale transparent circuit arrays using PDMS nanofilm shaped coffee ring.Advanced Functional Materials


专利
[1] 一种高通量微流控芯片及细胞分析装 置
[2] 一种细胞寻址微流控芯片及细胞分析 装置
[3] 一种细胞寻址微流控芯片、细胞分析 装置及方法
[4] 一种高通量微流控芯片、细胞分析装 置及方法
[5] 一种用于形成浓度梯度的装置及系


著作成果
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科研项目
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学历：研究生(博士)毕业
学位：工学博士学位
毕业院校：华中科技大学
学科：生物医学工程



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类器官、微组织工程

力学调控的小肠类器官工程
本课题组采用小肠类器官为研究对象，研究力学信号在器官水平的调控，同时基于机械设计，构建功能化更强的小肠类器官模型。首先，我们建立了细胞力学新技术，用于实时三维的测量组织中的单细胞性能。其次，我们研究特定的细胞物理性质，如细胞体积和分子拥挤。在分子水平，我们研究细胞的物理性质如何影响细胞内生物化学、和生物物理过程的反应速率与反应平衡，这一研究包括：信号转导（如：wnt/β-catenin pathway），相分离，以及信号体形成等。在组织层面，我们研究上述过程在细胞功能上的影响，如干细胞的自我更新，小肠类器官的重编程等。最后，我们根据力学生物学科学新发现，结合机械设计，构建功能性更强、更趋向成熟器官的类器官模型，用于组织修复、药物筛选等领域。

肿瘤脂肪组装体
乳腺癌是女性相关最普遍的癌症。肿瘤的发生和转移会极大的改变周围微环境的力学性质。脂肪细胞是乳腺基质的重要组成部分，并且被认为通过能量代谢和炎症反应与肿瘤细胞相互作用促进肿瘤的生长和转移。然而，肿瘤和脂肪通过力学的方式的相互作用确很少被提及。我们正在建立乳腺肿瘤和脂肪组织共生的模型。我们首先通过发育和干细胞技术构建乳腺肿瘤和成熟的脂肪细胞，再通过润湿阵列微芯片技术，高通量将肿瘤和脂肪细胞组装起来。该系统将被用来研究乳腺肿瘤和脂肪组织间的相互作用，其中我们重点关注二者间的力学相互作用：包括肿瘤细胞的收缩力、生长的固体应力、静水压、渗透压、以及基质的硬化。我们在该组织模型中研究力学微环境对脂肪细胞命运的调控，聚焦在相分离介导的信号通路，以及细胞核形变介导的表观遗传的改变。最终，希望该系统可以用于病理研究、药物筛选以及基于生物力的新型治疗方法的开发。

生物物理和细胞力学



Cell volume and molecular crowding
We are interested in exploring the regulatory role of cell volume and intracellular molecular crowding as a universal biophysical regulator in cells. First, we want to explore new technology to probe and control cell volume/molecular crowding; these technologies includein vivoforce spectrum microscopy, combination of FRET-probe with sequencing technology, optogenetic approaches, and microfluidics. We are interested in correlating the variations in cell volume/molecular crowding with functional gene expression, or cell functionalities, across different types of cells in one specific tissues. Then, these correlations will explained and investigated using both mathematical models and biophysical experiments on molecular level.



Signalosome in Wnt/β-catenin pathway
We are interested in mechanical behavior of Wnt/β-catenin signaling pathway, among which we are particularly interested in the signalosome formation, which involvesmulti-clusteredLRP6, FZ, DVL, and AXIN. We are also interested in the phase separation like behavior of AXIN in the absence of Wnt ligand.
System biology approach toward cellular phase separation
We are developing new technology to identify and screen phase separating proteins and mRNAs proteome-widely and transcriptome-widely.



单细胞技术

Single Cell Tech
We are developing single cell -omics technology combined with functional single cell assay. For example, wesimultaneouslymeasure the ECM deposition of single cell and its corresponding transcriptome. We are aiming to combine biophysical assays with single cell -omics technology.

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所在单位：生命科学与技术学院
学历：研究生(博士)毕业
学位：工学博士学位
毕业院校：华中科技大学
学科：生物医学工程



论文成果 中文主页 - 科学研究 - 论文成果

[1] Volumetric compression induces intracellular crowding to control intestinal organoid growth via Wnt/β-catenin signaling.Cell Stem Cell.
[2] Helical nanofiber yarn enabling highly stretchable engineered microtissue.Proceedings of the National Academy of Sciences.
[3] Compression-induced dedifferentiation of adipocytes promotes tumor progression.Science advances.
[4] Rapid assembly of heterogeneous 3D cell microenvironments in a microgel array.Advanced Materials.
[5] Rapid assembly of large scale transparent circuit arrays using PDMS nanofilm shaped coffee ring.Advanced Functional Materials.
[6] A high‐throughput ultrasonic spraying inoculation method promotes colony cultivation of rare microbial species.Environmental Microbiology.
[7] Ultrahigh-throughput approach for analyzing single-cell genomic damage with an agarose-based microfluidic comet array.Analytical chemistry.
[8] Agarose-based microfluidic device for point-of-care concentration and detection of pathogen.Analytical chemistry.
[9] Assembly of multiple cell gradients directed by three-dimensional microfluidic channels.Lab on a Chip.
[10] Rapid three-dimensional microfluidic mixer for high viscosity solutions to unravel earlier folding kinetics of G-quadruplex under molecular crowding conditions.Talanta.

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学历：研究生(博士)毕业
学位：工学博士学位
毕业院校：华中科技大学
学科：生物医学工程



专利 中文主页 - 科学研究 - 专利

[1] 一种高通量微流控芯片及细胞分析装 置.
[2] 一种细胞寻址微流控芯片及细胞分析 装置.
[3] 一种细胞寻址微流控芯片、细胞分析 装置及方法.
[4] 一种高通量微流控芯片、细胞分析装 置及方法.
[5] 一种用于形成浓度梯度的装置及系.
[6] 一种微阵列芯片的制备方法及其产品.
[7] 一种基于琼脂糖微流控芯片的细菌富集装置.
[8] 一种表面图案化修饰的基片及其制备 方法.

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教学资源
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