基本情况
学校名称：斯坦福大学
学校排名：QS6
所在国家：美国
所需专业：化学工程
一
学校介绍
二
项目/导师介绍
我们设想通过聚焦一个迄今为止未被充分探索的领域来推动边界的拓展：与RNA递送兼容的控制器。我们预期这类控制器将利用mRNA载体的安全特性以及后疫情时代研究活动的激增，提供额外的优势，如强大的性能和紧凑的递送，并与传统的DNA层级控制协同作用，进一步增强载荷生产的精确度。我们知道，控制器本质上受制于其所操作的细胞，而不是试图完全隔离控制器与生物学环境的复杂任务。因此，我们的设计理念是将生物学纳入设计特征（例如蛋白分泌途径中的内源性保留机制和家务RNA编辑酶），从而在三个领域实现创新。
首先，我们正在开发一个基于工程化蛋白酶的即插即用平台，用于处理信号并控制细胞间通讯。其次，我们正在利用RNA编辑技术创建可编程的模块化传感器，用于识别细胞类型/状态的转录标记和代表细胞外环境的配体。第三，考虑到来自非人类生物体的组件可能带来的免疫原性风险，我们正在通过使用人类领域来“人性化”这些控制器，并进一步通过计算方法减少其潜在的免疫原性。我们已确定了两个原理验证应用：非侵入性早期疾病检测和mRNA介导的治疗细胞工程，并正致力于将我们的控制器应用于这两个领域。
更多信息，请访问研究小组主页：https://gaolab.blog/news/
三
博士招生
四
博后招聘
五
申请TIPS-研究计划
研究计划通常包括以下几个关键部分：研究背景、研究目的、研究方法、预期成果、时间安排等。
研究标题
开发与RNA递送兼容的控制器用于精确基因调控与疾病检测
研究背景
随着RNA递送技术的快速发展，mRNA疫苗和治疗策略已经在全球范围内取得了显著成果。然而，尽管mRNA载体具有优异的安全性和生物相容性，其控制机制仍然是一个亟待突破的挑战。现有的研究大多聚焦于DNA控制机制，但RNA递送系统的潜力远不止于此，尤其是当我们考虑其与细胞内的环境互动时。通过开发与RNA递送兼容的控制器，不仅能够进一步增强mRNA系统的精确性，还能拓展其在疾病检测和治疗细胞工程等方面的应用。
研究目标
开发和优化一类新型的RNA兼容控制器，能够在不干扰生物体内天然生物过程的前提下，精确调控RNA递送系统的功能。
研究方法
选择现有的蛋白酶，并进行工程化改造，使其能够在特定的信号环境下激活或抑制目标基因的表达。
结合最新的RNA编辑技术，设计可识别特定细胞类型或外部环境配体的模块化传感器。
利用计算模拟和免疫学分析，预测和优化控制器的抗原性。
预期成果
构建并验证一系列与RNA递送兼容的控制器，涵盖蛋白酶平台、RNA编辑传感器和“人性化”优化策略，提高mRNA载体系统的精准度、稳定性和安全性。
将这些控制器应用于非侵入性早期疾病检测和mRNA介导的治疗细胞工程，大幅提高疾病诊断和治疗的精确性，为未来的精准医疗奠定基础。
时间安排
第1-4个月：开始工程化蛋白酶的设计与初步构建，选择并优化RNA编辑技术，设计首个模块化传感器。完成免疫原性分析，并制定人性化控制器的优化方案。
第5-12个月：对工程化蛋白酶平台进行初步实验验证，优化信号处理和细胞间通讯功能，在细胞模型中测试RNA编辑传感器的表现，调整其灵敏度和稳定性。开展免疫原性优化工作，测试“人性化”控制器的生物相容性。
第13-20个月：将工程化蛋白酶平台与RNA编辑传感器联合应用于疾病模型，评估其在细胞间通讯与疾病检测中的效能。完成免疫原性优化，验证控制器在生物体内的安全性。
第21-36个月：对所有实验数据进行分析，总结RNA递送系统的改进效果。撰写并提交研究论文，分享研究成果，并准备展示研究成果于国际学术会议。
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编辑| 国外硕博招生
