王汉杰
天津大学生命科学学院纳米生物医学研究所副所长、英才教授、中国生物医学工程学会 纳米医学工程分会青年委员
王汉杰,博士,天津大学英才教授、国家优青基金获得者、首届天津市青年人才托举工程入选者。近年来,先后主持参与多项国家自然科学基金项目(如青年、面上、优青等),国家重点研发计划(如合成生物学专项、纳米科技专项等)。首次提出“光遗传工程益生菌”新理念,为生物活药在体调控提供新方法,成果受到学术界及产业界广泛关注和肯定。截止2022年6月,于Cell子刊等发表SCI论文126篇,其中第一/通讯作者文章65篇,授权中国发明专利22项,获得省部级科技奖项8项(特等奖2项,一等奖5项),包括天津市自然科学一等奖、天津市科技进步一等奖、中国生物医学工程学会黄家驷奖等。
王汉杰+刘培源等:在肠道中生产和释放肿瘤纳米疫苗的口服工程菌
① 利用合成生物学构建了一种群感裂解释放纳米疫苗的工程菌,通过海藻酸钠/壳聚糖水凝胶包裹,在胃肠道中可提高存活率;② 在群感裂解回路控制下,工程菌在肠道环境会发生周期性震荡裂解,实现纳米疫苗(BMC-AH1-A5)的累积释放;③ 相比细菌微室,BMC-AH1-A5可激活抗原提呈细胞,激活CD4+T和CD8+T细胞,从而杀伤肿瘤细胞;④ 通过构建皮下肿瘤模型,工程菌在体内会生产并释放纳米疫苗,激活肠系膜淋巴结和脾脏免疫细胞,抑制皮下肿瘤生长。
2023-05-09
刘夺+王汉杰+常津:光控工程菌或可通过肠-脑轴缓解帕金森病
① 构建能响应红光照射裂解并释放融合了抗新生儿Fc受体的毒蜥外泌肽-4(Ex-4-aa)的大肠杆菌工程菌ROEN,可在深部组织被红光激活;② 将ROEN封装到海藻酸微胶囊中,可克服胃酸环境,将ROEN递送到小鼠肠道并在红光诱导下释放Ex-4-aa进入循环系统和大脑;③ 帕金森病小鼠模型中,经红光控制的ROEN给药后1个月,脑中仍有较高浓度Ex-4,且α-突触核蛋白积累减少、炎症因子水平降低、多巴胺浓度升高,运动障碍、记忆衰退和焦虑症状得到改善。
2023-01-20
王汉杰+赵培起等:光控工程菌系统或可精确治疗结直肠癌
① 成功构建蓝光照射裂解后释放肿瘤凋亡相关诱导配体(TRAIL)的工程菌EcN-pDawn-φx174E/TRAIL,诱导肿瘤细胞死亡;② 发光寿命较短的上转换纳米颗粒UCNP(s)与工程菌连接制备由EcN介导缺氧靶向肿瘤的EcN@UCNP(s);③ 发光寿命长的UCNP(l)与叶酸(FA)结合制备由FA介导靶向肿瘤的FA@UCNP(l);④ 经尾静脉注射后定位肿瘤,且可相互区分,时间分辨成像(TRI)可降低背景信号干扰并提高诊断准确性;⑤ 体内实验表明制备工程菌具有抑制肿瘤生长的蓝光依赖性。
2022-10-06
天津大学:构建光遗传工程菌,调节小鼠肠-脑轴
① 以乳酸乳球菌为底盘,设计在蓝光诱导下分别产生γ-氨基丁酸(GABA)、粒细胞集落刺激因子(GCSF)或胰高血糖素样肽-1(GLP1)的工程菌株;② 用靶向小肠的微球系统将工程细菌送入肠道,当小鼠腹腔外有近红外光时,上转换发光微纳米系统可将其转换为肠内局部可见蓝光,诱导工程菌表达目标产物;③ 口服分泌GABA、GCSF、GLP1的工程菌,可分别起到缓解小鼠的焦虑行为、帕金森病症状、直接刺激迷走神经刺激大脑神经元的作用。
2022-04-01
王汉杰+郑浩+康君:热敏调节的工程菌用于治疗乳腺癌
① 构建大肠杆菌Nissle1917(EcN)作为热敏工程菌(HSB),具有良好的热响应能力和稳定的热响应特性;② HSB在秀丽隐杆线虫和蜜蜂的肠道中定殖,并通过提高环境温度来验证了热敏工程菌的调控;③ 通过对小鼠腹部局部加热验证了热敏工程菌在肠道中的精确调控;④ 小鼠 4T1 皮下乳腺肿瘤模型中,壳聚糖包覆的HSB靶向肿瘤部位,在热刺激下分泌治疗性物质,如TNF-α,有效抑制肿瘤的生长;⑤ 热调节可作为在体内操控工程菌的手段,具有重要的应用潜力。
2022-02-17
天津大学Cell子刊:构建光遗传工程菌实现精准肠道时空定植
① 利用上转换微凝胶转换近红外光NIR-可视蓝光+重组光响应菌(Lresb),构建光遗传系统;② 构建Lresb大肠杆菌EcN分泌黏附素抗原AG43并耐酸、碱和胆盐,可黏附于黏膜实现在体精准时空定植;③ NIR+分泌TGF-β1的Lresb(pDGAT)可减轻结肠炎模型中小鼠炎症和相关精神疲劳,提高存活率;④ pDGAT改变肠炎小鼠肠道微生物组(如产乳酸菌和大肠杆菌丰度)、代谢组及炎症通路基因表达;⑤ pDGAT提高益生菌的口服利用度和有效性。
2021-09-14
天津大学:用于溃疡性结肠炎家庭护理的光治疗纳米系统
① 构建一个可用于溃疡性结肠炎(UC)家庭护理的光纳米治疗系统,包含2个主要模块;② 一是可用于自我诊断的疾病预筛查模块,通过免疫荧光和手机图像识别技术,检测患者粪便中的UC标志物,具有速度快、检出限低、检测报告可与医生共享等特点;③ 二是基于光工程益生菌系统的疾病实时干预模块:靶向肠道的口服EcN工程菌受近红外光和pH调控可产生IL-10,从而抑制肠道炎症反应、保护并愈合UC黏膜损伤;④ 在小鼠模型中验证了该系统的有效性。
2021-04-05
注:FA表示第一作者;CA表示通讯作者;SA表示高级作者
2023
2022
CARecent advances in cellular optogenetics for photomedicine
Adv Drug Deliv Rev, 10.1016/j.addr.2022.114457
天津大学生命科学学院纳米生物医学研究所副所长、英才教授
中国生物医学工程学会 纳米医学工程分会青年委员
王汉杰,博士,天津大学英才教授、国家优青基金获得者、首届天津市青年人才托举工程入选者。近年来,先后主持参与多项国家自然科学基金项目(如青年、面上、优青等),国家重点研发计划(如合成生物学专项、纳米科技专项等)。首次提出“光遗传工程益生菌”新理念,为生物活药在体调控提供新方法,成果受到学术界及产业界广泛关注和肯定。截止2022年6月,于Cell子刊等发表SCI论文126篇,其中第一/通讯作者文章65篇,授权中国发明专利22项,获得省部级科技奖项8项(特等奖2项,一等奖5项),包括天津市自然科学一等奖、天津市科技进步一等奖、中国生物医学工程学会黄家驷奖等。
2003~2007:天津大学,材料科学与工程学院、学士
2007~2012:天津大学,材料科学与工程学院 硕博联读
2013~至今:天津大学生命科学学院,讲师、副教授、教授
2012~2013:新加坡国立大学工学院,博士后研究员
研究聚焦利用纳米生物学、医药合成生物学及光遗传学的技术方法,解决疾病诊疗相关问题。  
1)纳米生物学:纳米药物、纳米监测技术  
2)医药合成生物学:工程益生菌生物活药、医用膜材料的生物合成  
3)光遗传生物学:无创光学微生物调控技术