三秦都市報(bào)-三秦網(wǎng)訊（通訊員 劉炳圻 記者 阮班慧）12月28日，在絲路大學(xué)聯(lián)盟醫(yī)學(xué)發(fā)展論壇暨西安交通大學(xué)第十四屆醫(yī)工協(xié)同科技創(chuàng)新學(xué)術(shù)年會(huì)上，由西安交通大學(xué)第十四屆醫(yī)工協(xié)同科技創(chuàng)新學(xué)術(shù)年會(huì)專家委員會(huì)評(píng)選的“2023年全國(guó)醫(yī)工結(jié)合科技創(chuàng)新十大進(jìn)展”重磅發(fā)布，西安交通大學(xué)副校長(zhǎng)、第一附屬醫(yī)院院長(zhǎng)呂毅發(fā)布評(píng)選結(jié)果。

 2023年，中國(guó)醫(yī)工交叉領(lǐng)域產(chǎn)出眾多高質(zhì)量研究成果，切實(shí)解決了臨床難題和重大健康問題。本次評(píng)選項(xiàng)目主要來源于2023年發(fā)表的高影響力文章、省部級(jí)一等獎(jiǎng)及專家委員會(huì)委員推薦項(xiàng)目。在對(duì)入選項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)間限定、科技影響力分析、同行評(píng)議評(píng)價(jià)等初步遴選后，由專委會(huì)和組委會(huì)中青年骨干依據(jù)項(xiàng)目科學(xué)價(jià)值、技術(shù)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、文化價(jià)值等對(duì)比評(píng)價(jià)，最終評(píng)選出10項(xiàng)具有高度創(chuàng)新性、前沿性和代表性的最新進(jìn)展。

2023年全國(guó)醫(yī)工結(jié)合科技創(chuàng)新十大進(jìn)展項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院孫強(qiáng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“軟骨細(xì)胞的‘穩(wěn)壓電源’及其調(diào)控機(jī)制”

 2023年10月4日，該團(tuán)隊(duì)在《自然》在線發(fā)表了題為“An extra-erythrocyte role of haemoglobin body in chondrocyte hypoxia adaption”的論文。研究首次報(bào)道了軟骨細(xì)胞在缺氧時(shí)產(chǎn)生大量血紅蛋白，且在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成無膜的血紅蛋白小體；在缺氧加劇的情況下，血紅蛋白小體釋放儲(chǔ)存的氧氣，以維持軟骨細(xì)胞的存活和生長(zhǎng)板的發(fā)育。

軟骨組織是獨(dú)特的無血管組織，軟骨細(xì)胞所需的氧氣主要通過周圍組織的擴(kuò)散。隨著軟骨發(fā)育或者個(gè)體運(yùn)動(dòng)，軟骨組織會(huì)產(chǎn)生缺氧程度加劇，軟骨細(xì)胞是通過何種機(jī)制維持其氧氣供應(yīng)的穩(wěn)態(tài)，從而保證自身存活和軟骨發(fā)育的呢？研究者發(fā)現(xiàn)血紅蛋白在軟骨細(xì)胞中大量表達(dá)，并且通過液-液相分離的方式自我聚集形成血紅蛋白小體。此結(jié)構(gòu)能夠存儲(chǔ)氧氣，在軟骨細(xì)胞供氧不足時(shí)直接為其提供氧氣，從而維持軟骨細(xì)胞的供氧穩(wěn)態(tài)，作用類似精密儀器配套的“穩(wěn)壓電源”。除此之外，此項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)血紅蛋白的表達(dá)在軟骨細(xì)胞中還存在其獨(dú)特的調(diào)控機(jī)制：缺氧通過KDM5A直接上調(diào)KLF1進(jìn)而促進(jìn)血紅蛋白的產(chǎn)生，而不依賴于經(jīng)典的HIF和EPO分子。這在以往未有類似報(bào)道提示血紅蛋白的表達(dá)調(diào)控可能存在組織特異性。

本項(xiàng)研究首次報(bào)道了血紅蛋白在正常組織中發(fā)揮生物學(xué)功能且具有獨(dú)特的表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制，將為其他器官或者組織細(xì)胞中的血紅蛋白研究提供理論基礎(chǔ)和研究參考。

西安交通大學(xué)徐峰團(tuán)隊(duì)“可拉伸仿生纖維的微流控紡絲及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究”

該工作以“基于流體和界面自適應(yīng)的水凝膠輔助微流控紡絲技術(shù)用于制備可拉伸纖維”（Hydrogel-assisted microfluidic spinning of stretchable fibers via fluidic and interfacial self-adaptations）為題在《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）上在線發(fā)表。西安交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文的通訊作者單位，文章第一/通訊作者為西安交通大學(xué)生命學(xué)院畢業(yè)生、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院趙國(guó)旭副教授，西安交通大學(xué)生命學(xué)院徐峰教授、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院王東教授為共同通訊作者。

該研究成功制備了多種可拉伸功能纖維并驗(yàn)證了其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力：PDMS纖維可編織為繩索和織物；導(dǎo)光PDMS纖維能夠可穿戴式監(jiān)測(cè)多種人體力學(xué)信號(hào)；平直和螺旋結(jié)構(gòu)碳納米管（CNT）/PDMS導(dǎo)電纖維能夠分別用作可穿戴力學(xué)傳感器和力不敏感導(dǎo)體；磁性修飾的螺旋PDMS纖維能夠在血管樣管道內(nèi)磁控移動(dòng)，有望用作血管內(nèi)軟體機(jī)器人。

該研究解決了一大類不可紡聚合物的量產(chǎn)化紡絲難題，將極大地促進(jìn)新型可拉伸纖維的研發(fā)和應(yīng)用，有望作為一種基礎(chǔ)性制備技術(shù)和材料類型，廣泛應(yīng)用在包括生物醫(yī)學(xué)在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

復(fù)旦大學(xué)魏大程團(tuán)隊(duì)“病毒快速檢測(cè)傳感器”

復(fù)旦大學(xué)魏大程團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新型傳感器，通過微電子技術(shù)分析拭子中的遺傳物質(zhì)。可以在4分鐘的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到新冠病毒核酸。除檢測(cè)速度快之外，還具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、便于攜帶等特點(diǎn)。

哈工大機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李天龍團(tuán)隊(duì)“仿水熊蟲醫(yī)用微納機(jī)器人”

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的微納機(jī)器人其創(chuàng)新之處在于，實(shí)現(xiàn)了在靜脈血管內(nèi)的可控運(yùn)動(dòng)和駐停，使藥物既能順流而下，又能逆流而上，還能橫穿血流，最終達(dá)到病灶區(qū)域，從而顯著提高藥物的遞送效率，降低藥物使用的劑量以及對(duì)肝腎的損傷。微納機(jī)器人在靜脈內(nèi)驅(qū)動(dòng)及駐停的實(shí)現(xiàn)，為破解藥物有效遞送難題提供了一個(gè)新的方法和思路。

北京大學(xué)第一醫(yī)院腎內(nèi)科呂繼成/張宏團(tuán)隊(duì)“IgA蛋白酶融合蛋白酶PKU308藥物”

目前，臨床上針對(duì)IgA腎病的治療方法主要是基于RAAS阻斷血壓控制的支持性治療。有別于現(xiàn)有的IgA腎病治療方法，在前期大量的研究中，呂繼成/張宏教授團(tuán)隊(duì)已證實(shí)，這款PKU308藥物在體內(nèi)體外對(duì)人類IgA1蛋白均有極高的酶活性，動(dòng)物模型也顯示出良好的安全性，且該蛋白在體內(nèi)的半衰期較長(zhǎng)。

國(guó)際著名期刊Nature網(wǎng)站為此專門做了報(bào)道，并指出該款藥物有望成為治療IgA腎病的特異性靶向藥物。該藥物將為全球IgA腎病患者帶來新希望，不僅有望大幅度減少IgA腎病未來尿毒癥的發(fā)生，也將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

北京積水潭醫(yī)院吳新寶團(tuán)隊(duì)“智能化骨折復(fù)位機(jī)器人”

北京積水潭醫(yī)院和北京航空航天大學(xué)共同研發(fā)出智能化骨折復(fù)位機(jī)器人，完成了臨床應(yīng)用并發(fā)表在《Journal of Clinical Medicine》上。移位性骨盆骨折是創(chuàng)傷性骨科中最復(fù)雜的骨折之一，骨折復(fù)位是手術(shù)的重要過程，要求在大負(fù)載下完成骨折塊精準(zhǔn)的6自由度位置和姿態(tài)調(diào)整。

該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的手術(shù)機(jī)器人，通過實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航和力位協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自主操作下的骨盆骨折閉合復(fù)位，推動(dòng)骨科手術(shù)機(jī)器人從定位導(dǎo)航、輔助操作向自主操作方向發(fā)展。

中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所蔡林濤團(tuán)隊(duì)、醫(yī)工所馬騰團(tuán)隊(duì)、集成所徐天添團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)的“‘磁-聲’序貫操控CAR-T細(xì)胞機(jī)器人的腫瘤精準(zhǔn)免疫治療策略”

上述團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)磁-聲序貫驅(qū)動(dòng)CAR-T細(xì)胞智能微型機(jī)器人，通過主動(dòng)靶向與免疫激活調(diào)控，成功克服復(fù)雜的體內(nèi)生理屏障與腫瘤免疫微環(huán)境抑制。該研究成果發(fā)表于國(guó)際材料化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Advanced Materials》。序貫驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)的CAR-T細(xì)胞微納生物機(jī)器人結(jié)合并繼承了智能機(jī)器人自主靶向和屏障穿透的優(yōu)點(diǎn)和原位免疫激活的抗腫瘤特性，在未來工程細(xì)胞的主動(dòng)靶向給藥和抗腫瘤免疫治療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。

天士力星斗云、上海天曠生物、天士力公司聯(lián)合研發(fā)的“中醫(yī)藥網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”

該平臺(tái)目前是中國(guó)最全面的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)，包括:（1）高質(zhì)量集成14個(gè)中醫(yī)藥權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，包括41025個(gè)臨床治療記錄和213本中醫(yī)古籍。（2）通過內(nèi)部生物醫(yī)學(xué)自然語言處理（BioNLP）方法，準(zhǔn)確校正超過3000萬篇文獻(xiàn)中的多源中醫(yī)交互關(guān)系（癥狀、方劑、藥材、成分和靶點(diǎn)之間）。（3）多樣化的跨領(lǐng)域管道（如生物活性成分篩選、靶點(diǎn)預(yù)測(cè)和機(jī)制預(yù)測(cè)等）有助于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)在分子和表型水平上的共同方面的融合。

四川大學(xué)華西醫(yī)院解慧琪團(tuán)隊(duì)“構(gòu)建‘結(jié)構(gòu)+ECM微環(huán)境’仿生組織工程支架促進(jìn)子宮重建”

宮腔粘連是女性繼發(fā)性不孕的主要原因，但是傳統(tǒng)治療方法治療效果不佳。重度宮腔粘連復(fù)發(fā)率高達(dá)60%，更有效的預(yù)防和治療宮腔粘連的方法仍有待開發(fā)。重度宮腔粘連往往伴有子宮肌層的損傷，常導(dǎo)致子宮局部缺血和缺氧，嚴(yán)重影響子宮修復(fù)效果。    因此，在重度宮腔粘連的治療中，給予適當(dāng)?shù)臋C(jī)械支持、建立抗粘連屏障、實(shí)現(xiàn)子宮內(nèi)膜和子宮肌層的同步再生至關(guān)重要。然而，單一支架很難滿足重度子宮損傷修復(fù)的多重需求。

受子宮結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種具有仿生異質(zhì)特性和細(xì)胞外基質(zhì)微環(huán)境的雙層支架（ECM-SPS），以滿足子宮的多種修復(fù)需求。該仿生支架具有類似于子宮解剖結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同區(qū)域，仿生子宮內(nèi)膜(SIS)表面致密光滑，可作為防止粘連的物理屏障。仿生肌層(PU/SIS)具有與子宮肌層相似的力學(xué)性能，可以提供合適的力學(xué)支撐。研究證明，該支架在子宮全層缺損修復(fù)中可維持正常子宮形態(tài)，預(yù)防狹窄或粘連的發(fā)生。

北京大學(xué)工學(xué)院先進(jìn)制造與機(jī)器人系王啟寧團(tuán)隊(duì)“穿戴式機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿生設(shè)計(jì)研究”

穿戴式機(jī)器人作為機(jī)器人與人共融的典型代表，受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，并在醫(yī)療健康和特種裝備領(lǐng)域形成了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。這種可穿戴于人體的機(jī)電系統(tǒng)可識(shí)別運(yùn)動(dòng)意圖并與人協(xié)同運(yùn)動(dòng)，通過沿與人體肌肉-肌腱系統(tǒng)平行方向施加輔助力，補(bǔ)償骨骼肌的運(yùn)動(dòng)機(jī)能，在人體運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)、康復(fù)輔助治療等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為穿戴式機(jī)器人的動(dòng)力源，其作用類似于人體肌骨系統(tǒng)中的骨骼肌，是影響穿戴式機(jī)器人性能的核心模塊。參照人體骨骼肌的不等長(zhǎng)收縮形式，設(shè)計(jì)并優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理，對(duì)提高穿戴式機(jī)器人整體性能具有十分重要的意義。