2023年全国医工结合科技创天博体育官网新十大进展发布

　　天博体育官网12月28日，在丝路大学联盟医学发展论坛暨西安交通大学第十四届医工协同科技创新学术年会上，由西安交通大学第十四届医工协同科技创新学术年会专家委员会评选的“2023年全国医工结合科技创新十大进展”重磅发布，西安交通大学副校长、第一附属医院院长吕毅发布评选结果。

　　2023年，中国医工交叉领域产出众多高质量研究成果，切实解决了临床难题和重大健康问题。本次评选项目主要来源于2023年发表的高影响力文章、省部级一等奖及专家委员会委员推荐项目。在对入选项目进行时间限定、科技影响力分析、同行评议评价等初步遴选后，由专委会和组委会中青年骨干依据项目科学价值、技术价值、经济价值、社会价值、文化价值等对比评价，最终评选出10项具有高度创新性、前沿性和代表性的最新进展。

　　空军军医大学张丰教授及军事科学院军事医学研究院孙强教授团队发现“软骨细胞的‘稳压电源’及其调控机制”

　　2023年10月4日，该团队在《自然》在线发表了题为“An extra-erythrocyte role of haemoglobin body in chondrocyte hypoxia adaption”的论文。研究首次报道了软骨细胞在缺氧时产生大量血红蛋白，且在细胞质内形成无膜的血红蛋白小体；在缺氧加剧的情况下，血红蛋白小体释放储存的氧气，以维持软骨细胞的存活和生长板的发育。

　　软骨组织是独特的无血管组织，软骨细胞所需的氧气主要通过周围组织的扩散。随着软骨发育或者个体运动，软骨组织会产生缺氧程度加剧，软骨细胞是通过何种机制维持其氧气供应的稳态，从而保证自身存活和软骨发育的呢？研究者发现血红蛋白在软骨细胞中大量表达，并且通过液-液相分离的方式自我聚集形成血红蛋白小体。此结构能够存储氧气，在软骨细胞供氧不足时直接为其提供氧气，从而维持软骨细胞的供氧稳态，作用类似精密仪器配套的“稳压电源”。除此之外，此项研究还发现血红蛋白的表达在软骨细胞中还存在其独特的调控机制：缺氧通过KDM5A直接上调KLF1进而促进血红蛋白的产生，而不依赖于经典的HIF和EPO分子。这在以往未有类似报道提示血红蛋白的表达调控可能存在组织特异性。

　　本项研究首次报道了血红蛋白在正常组织中发挥生物学功能且具有独特的表达调节机制，将为其他器官或者组织细胞中的血红蛋白研究提供理论基础和研究参考。

　　该工作以“基于流体和界面自适应的水凝胶辅助微流控纺丝技术用于制备可拉伸纤维”（Hydrogel-assisted microfluidic spinning of stretchable fibers via fluidic and interfacial self-adaptations）为题在《科学·进展》（Science Advances）上在线发表。西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室为该论文的通讯作者单位，文章第一/通讯作者为西安交通大学生命学院毕业生、海南大学生物医学工程学院赵国旭副教授，西安交通大学生命学院徐峰教授、海南大学生物医学工程学院王东教授为共同通讯作者。

　　该研究成功制备了多种可拉伸功能纤维并验证了其生物医学应用潜力：PDMS纤维可编织为绳索和织物；导光PDMS纤维能够可穿戴式监测多种人体力学信号；平直和螺旋结构碳纳米管（CNT）/PDMS导电纤维能够分别用作可穿戴力学传感器和力不敏感导体；磁性修饰的螺旋PDMS纤维能够在血管样管道内磁控移动，有望用作血管内软体机器人。

　　该研究解决了一大类不可纺聚合物的量产化纺丝难题，将极大地促进新型可拉伸纤维的研发和应用，有望作为一种基础性制备技术和材料类型，广泛应用在包括生物医学在内的多个行业领域。

　　复旦大学魏大程团队研发了一种新型传感器，通过微电子技术分析拭子中的遗传物质。可以在4分钟的时间内检测到新冠病毒核酸。除检测速度快之外，还具有灵敏度高、操作简单、便于携带等特点。

　　哈工大机器人技术与系统全国重点实验室李天龙团队“仿水熊虫医用微纳机器人”

　　研究团队开发的微纳机器人其创新之处在于，实现了在静脉血管内的可控运动和驻停，使药物既能顺流而下，又能逆流而上，还能横穿血流，最终达到病灶区域，从而显著提高药物的递送效率，降低药物使用的剂量以及对肝肾的损伤。微纳机器人在静脉内驱动及驻停的实现，为破解药物有效递送难题提供了一个新的方法和思路。

　　北京大学第一医院肾内科吕继成/张宏团队“IgA蛋白酶融合蛋白酶PKU308药物”

　　目前，临床上针对IgA肾病的治疗方法主要是基于RAAS阻断血压控制的支持性治疗。有别于现有的IgA肾病治疗方法，在前期大量的研究中，吕继成/张宏教授团队已证实，这款PKU308药物在体内体外对人类IgA1蛋白均有极高的酶活性天博体育官网，动物模型也显示出良好的安全性，且该蛋白在体内的半衰期较长。

　　国际著名期刊Nature网站为此专门做了报道天博体育官网，并指出该款药物有望成为治疗IgA肾病的特异性靶向药物。该药物将为全球IgA肾病患者带来新希望，不仅有望大幅度减少IgA肾病未来尿毒症的发生，也将产生巨大的社会效益。

　　北京积水潭医院和北京航空航天大学共同研发出智能化骨折复位机器人，完成了临床应用并发表在《Journal of Clinical Medicine》上。移位性骨盆骨折是创伤性骨科中最复杂的骨折之一，骨折复位是手术的重要过程，要求在大负载下完成骨折块精准的6自由度位置和姿态调整。

　　该团队设计的手术机器人，通过实时三维导航和力位协同控制，实现了机器人自主操作下的骨盆骨折闭合复位，推动骨科手术机器人从定位导航、辅助操作向自主操作方向发展。

　　中国科学院深圳先进技术研究院医药所蔡林涛团队、医工所马腾团队、集成所徐天添团队联合研发的“‘磁-声’序贯操控CAR-T细胞机器人的肿瘤精准免疫治疗策略”

　　上述团队开发了一个磁-声序贯驱动CAR-T细胞智能微型机器人，通过主动靶向与免疫激活调控，成功克服复杂的体内生理屏障与肿瘤免疫微环境抑制。该研究成果发表于国际材料化学领域权威期刊《Advanced Materials》。序贯驱动引导的CAR-T细胞微纳生物机器人结合并继承了智能机器人自主靶向和屏障穿透的优点和原位免疫激活的抗肿瘤特性，在未来工程细胞的主动靶向给药和抗肿瘤免疫治疗领域展现出巨大的潜力。

　　该平台目前是中国最全面的中医药数据库，包括:（1）高质量集成14个中医药权威数据库的数据，包括41025个临床治疗记录和213本中医古籍。（2）通过内部生物医学自然语言处理（BioNLP）方法，准确校正超过3000万篇文献中的多源中医交互关系（症状、方剂、药材、成分和靶点之间）。（3）多样化的跨领域管道（如生物活性成分筛选、靶点预测和机制预测等）有助于传统医学与现代科学在分子和表型水平上的共同方面的融合。

　　四川大学华西医院解慧琪团队“构建‘结构+ECM微环境’仿生组织工程支架促进子宫重建”

　　宫腔粘连是女性继发性不孕的主要原因，但是传统治疗方法治疗效果不佳。重度宫腔粘连复发率高达60%，更有效的预防和治疗宫腔粘连的方法仍有待开发。重度宫腔粘连往往伴有子宫肌层的损伤，常导致子宫局部缺血和缺氧，严重影响子宫修复效果天博体育官网。因此天博体育官网，在重度宫腔粘连的治疗中，给予适当的机械支持、建立抗粘连屏障、实现子宫内膜和子宫肌层的同步再生至关重要。然而，单一支架很难满足重度子宫损伤修复的多重需求。

　　受子宫结构的启发，该团队开发了一种具有仿生异质特性和细胞外基质微环境的双层支架（ECM-SPS）天博体育官网，以满足子宫的多种修复需求。该仿生支架具有类似于子宫解剖结构的两个不同区域，仿生子宫内膜(SIS)表面致密光滑，可作为防止粘连的物理屏障。仿生肌层(PU/SIS)具有与子宫肌层相似的力学性能，可以提供合适的力学支撑。研究证明，该支架在子宫全层缺损修复中可维持正常子宫形态，预防狭窄或粘连的发生。

　　北京大学工学院先进制造与机器人系王启宁团队“穿戴式机器人驱动系统仿生设计研究”

　　穿戴式机器人作为机器人与人共融的典型代表，受到国内外研究者的广泛关注，并在医疗健康和特种装备领域形成了产业应用。这种可穿戴于人体的机电系统可识别运动意图并与人协同运动，通过沿与人体肌肉-肌腱系统平行方向施加辅助力，补偿骨骼肌的运动机能，在人体运动能力增强、康复辅助治疗等领域具有显著优势。驱动系统作为穿戴式机器人的动力源，其作用类似于人体肌骨系统中的骨骼肌，是影响穿戴式机器人性能的核心模块。参照人体骨骼肌的不等长收缩形式，设计并优化驱动系统工作原理，对提高穿戴式机器人整体性能具有十分重要的意义。

　　【国际交流】日本近畿大学医院Tetsuya Mitsudomi教授来院访问并开展学术交流

　　【荣誉表彰】我院药学部两位药师参加全国MKM杯2024药学服务技能大赛喜获佳绩