黄海水
特聘研究员/博士生导师
西安交通大学青年拔尖人才(B类)
联系方式
西安交通大学生命科学与技术学院。
地址:陕西省西安市中国西部科技创新港泓生楼(18号楼)4064。
电子邮箱:haishuihuang@xjtu.edu.cn; haishuihuang@foxmail.com。
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概况
黄海水本科和硕士毕业于西安交通大学能源与动力工程学院,博士毕业于美国俄亥俄州立大学的机械工程系,然后在哈佛大学医学院/麻省总医院进行博士后训练,目前任西安交通大学生命学院研究员/博士生导师。黄博士的研究方向为低温生物医学、生物材料、微流体技术以及它们之间的交叉融合。黄博士的创新研究成果发表在Nature Communications、Advanced Functional Materials、Biomaterials和Small等诸多一流学术期刊上,获得了国际PCT专利1项,被数十家国际主流科技媒体和门户网站报道,并得到了国内外同行的推广应用。黄博士长期担任十余本主流SCI期刊的审稿人,多次受国内外著名学术机构邀请做学术报告,受邀撰写专业书籍章节一章(World Scientific出版社)并入选了美国ASME生物传递委员会委员。
工作经历
2019/9 - 今,西安交通大学,特聘研究员
2016/9 - 2019/9, 哈佛医学院/麻省总医院,博士后
研究领域
1,低温生物医学
2,细胞,组织和器官的体外保存
3,微流体技术及其应用
4,微纳尺度生物材料及组织工程
科研工作
作为课题负责人主持的项目:
1,西安交通大学青年拔尖计划(B类);项目编号:;起讫时间:2019-2025。
2,国家自然科学基金面上项目;项目编号:**;起讫时间:2021-2024。
研究方向 - 黄 海水研究方向
课题组的研究内容主要为生物医学工程中的热流科学以及它们的应用。针对生物医学领域广泛存在的热力和流动现象,课题组将从基本的热流科学原理和生物特性出发,综合运用生物微器件、生物材料、和多物理场等手段再现、解析和重构这些现象的主要过程和作用因素,从而可以发现新的物理现象和生物效应,发展精确调控生物热学和力学微环境的新技术和新器件,促进仿生工程、组织工程和生物保存等的技术升级和应用拓展。研究工作可以分为以下三个方向。
(1)细胞的热学调控
细胞的状态、行为和功能与其处的热学状态息息相关。当细胞处于非生理温度条件时,它们能感受到来自外界的热应力,从而改变其正常生化活动规律。通过对细胞热学微环境的调控,我们不但可以研究它们活动规律改变的分子机制,而且可以用来改进和提高临床热疗法、冷冻治疗和生物保存等的方法和效果 (见图1)。
图1.调控细胞热学微环境的分子机制研究及其在生物医学中的应用
(2)生物微器件
微流体是一种广泛应用于生物医学工程、化学合成和生化分析等领域的平台型技术。把生物样品通入微/纳米尺度的流道中,我们不但可以减少样品的使用量,提高分析的精度,而且可以提高我们对样品的操控手段,拓展它们应用范围 (见图2)。例如,课题组将积极提升和开发微/纳流体的技术和功能,并把它们应用于组织工程、器官/类器官芯片、和细胞治疗等领域。
图2. 微/纳流体器件的开发及其应用
(3)生物保存
生物保存是生物样品供应链中的核心技术,是连接生物样品来源地和目的地的桥梁。但是目前经典的三种生物保存方法:慢速冷冻、玻璃和保存和低温冷藏都存在固有的缺陷。因此,课题组将通过把热流科学和技术、生物材料与器件和具体的生物样品特性结合起来,开发新的保存的途径和方法,提升保存效果,拓展生物保存的应用范围(见图3)。
图3. 生物保存的概述及其挑战
研究团队 - 黄 海水研究队伍
博士生
邱锦斌 于邦瑞 Omotayo Olakunle
硕士生
李志杰 付颖
在职博士生
任程
论著/专利 - 黄 海水期刊论文(节选)
9. Huang, H., Bedon, C.Rey, Yarmush, M.L., & Usta, O.B. (2020), Deep-supercooling for extended preservation of adipose-derived stem cells. Cryobiology, 92, 67-75.
8. Huang, H., Yarmush, M. L., & Usta, O. B., (2018). Long-term deep-supercooling of large-volume water and red cell suspensions via surface sealing with immiscible liquids. Nature Communications, 9(1), 3201. (Reported by over 10 international news, top 3% in Altmetric score)
7. Huang, H., Yu, Y., Hu, Y., He, X., Usta, O. B., & Yarmush, M. L. (2017). Generation and manipulation of hydrogel microcapsules by droplet-based microfluidics for mammalian cell culture.Lab on a Chip,17(11), 1913-1932.
6. Huang, H., & He, X. (2015). Fluid displacement during droplet formation at microfluidic flow-focusing junction. Lab on a Chip, 15(21), 4197-4205.
5. Huang, H., & He, X. (2014). Interfacial tension based on-chip extraction of microparticles confined in microfluidic Stokes flows.Applied Physics Letters, 105(14), 143704.
4. Huang, H., Sun, M., Heisler-Taylor, T., Kiourti, A., Volakis, J., Lafyatis, G., and He, X. (2015). Stiffness-independent highly efficient on-chip extraction of cell-laden hydrogel microcapsules from oil emulsion into aqueous solution by dielectrophoresis.Small, 11(40), 5369-5374.
3. Huang, H., Choi, J.K., Rao, W., Zhao, S., Agarwal, P., Zhao, G., & He, X. (2015). Alginate hydrogel microencapsulation inhibits devitrification and enables large-volume low-CPA cell vitrification.Advanced Functional Materials, 25(44), 6839–6850.
2. Huang, H., Zhao G., Zhang, Y., Xu, J., Toth, T.L., & He, X. (2017). Predehydration and ice seeding in the presence of trehalose enable cell cryopreservation. ACS Biomaterials Science & Engineering, 3(8), 1758-1768.
1. Choi, J. K.*, Agarwal, P.*, Huang, H.*, Zhao, S., & He, X. (2014). The crucial role of mechanical heterogeneity in regulating follicle development and ovulation with engineered ovarian microtissue.Biomaterials,35(19), 5122-5128. (*Co-first author).
专业书籍章节
Huang, H., & He, X. (2016). Microscale materials and devices for cell cryopreservation by vitrification. Multiscale Technologies for Cryomedicine: pp. 101-124. Singapore: World Scientific Publishers/Imperial College Press
专利
Usta O. Berk, Haishui Huang and Martin L. Yarmush, Methods of supercooling aqueous samples, WIPO/PCT, WO 2019/152837 A1,2019/08/08.
科研项目 - 黄 海水科研项目
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项目编号项目名称项目来源起讫时间承担角色项目类别
** 胰岛的液滴微流体包裹及深度过冷保存的技术和机理的研究 国家自然科学基金项目 2021-1~ 负责人 纵向项目
西安交通大学青年拔尖计划(B类) 其他 2019-10~ 负责人 纵向项目
人才招聘 - 黄 海水英才招聘招生
本课题组常年招聘副教授(Co-PI)和助理教授(博士后),按照《西安交通大学“青年优秀人才”支持计划实施办法》发放福利待遇,年薪不少于20万,不足部分由课题组补齐。有意者请将CV发送至邮箱:haishuihuang@xjtu.edu.cn.
课题组招收生物医学,热能以及机械工程等领域的博士生,硕士生和本科生。研究生招生所在地:陕西省(代码:61);招生单位: 西安交通大学(代码: 10698);招生方向: 生物医学工程(代码: 083100)。