
小小“創可貼”
暗藏大“玄機”
深大學生團隊項目在全國大學生雙創比賽科技創新賽道斬獲金獎
一款輕薄如蟬翼般的“創可貼”,不僅能快速止血、降低炎癥,更在促進細胞再生、加速傷口愈合以及防止疤痕生成方面有卓越功效,成為助力術后修復的“全能王”,這就是深圳大學“織復再生”團隊的作品。
近日,在中國國際大學生創新大賽(2024)全國總決賽中,該項目憑借其卓越的創新實力,在全國1410個入圍總決賽的作品中脫穎而出,摘得大賽總決賽金獎,彰顯了深圳大學青年學子敢闖會創的風采。
■細胞生長的“高速路” 術后修復的“全能王”
“我曾因運動時跟腱受損,住了一段時間醫院。雖然這類手術已相當常規,但因為我是運動員,所以對手術精確度和術后恢復效果都格外關注?!表椖控撠熑?、深大高等研究院學生甄毅說,正是這段親身經歷,激發了他想要研發一款術后修復產品的強烈愿望,“如果能設計生產出一款醫療器械,輔助醫生提高手術成功率,并降低患者術后粘連等并發癥,讓傷口愈合得更加理想,那該多好!”
目前,國內每年有超過7000萬臺的外科手術完成量,其中超過10%的嚴重并發癥由組織修復異常引起。在多數醫院內,手術后的傷口修復往往依賴于止血紗布,而這種傳統的手段卻未能隔絕炎癥的發生。為了保證傷口恢復,病人需要注射抗炎藥物。但由于人體血液不斷循環,抗炎藥物很難在傷口原位發生作用。因此,研究出一款新的術后組織修復產品尤為重要。
帶著這份對生命的敬畏,甄毅及團隊成員勇敢地踏上了醫療科技的探索之旅。在大一時,甄毅就加入了高等研究院許杉杉老師的課題組,為找尋術后修復的最佳方法積蓄實踐力量?!霸谡n題組研究過程中,我們發現除了生物化學因子可以促進組織修復,一些組織結構竟然也能調節細胞的生長狀態。”甄毅說。2023年,甄毅帶領團隊參加第九屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽,以“神通—高分子神經修復材料突破者”項目奪得廣東省金獎。從神經修復到“織復再生”的軟組織修復,團隊步履不停。
“每個細胞都有自己喜歡的生長環境,他們在這些特定的環境中會快速生長、增殖,而‘織復再生’就是我們為組織細胞鋪設的一條生長的‘高速路’。”甄毅介紹。在實驗中,利用電鏡顯微鏡,團隊成員一起深入分析細胞結構,識別細胞基質的有效功能結構,捕捉細胞對環境的敏感反應。隨后,他們用電腦生成模型復刻出它的有效結構,通過調整孔隙直徑和纖維粗細精準調控它們的增殖和分化。
在實驗和臨床驗證過程中,“織復再生”團隊利用高分子人工合成材料,成功構筑了仿生微環境,建立有效的生物連接軌道,促進了組織的高效重建。“織復再生”憑借其獨特的兩層海綿體夾一層纖維膜的“漢堡包”式復合結構設計,可以實現2分鐘隨形貼合快速止血、12小時完全降解并有效帶走血凝塊的功能。
“織復再生”堪稱術后修復的“全能王”。在組織炎性反應階段,“織復再生”可以通過外層海綿體以300倍吸液量快速止血,降解血凝,以降低炎性反應,做到了“在每個階段各司其職,一站式解決術后組織修復問題?!?/span>
■從課堂到國賽舞臺 從實驗室到產業前沿
“織復再生”項目的順利開展,離不開它背后實力強勁的創新創業團隊。這是一支由“高等研究院教授、學生+益才班學生”組成的特別組合,團隊19人橫跨了7個學院。其中,指導老師許杉杉全過程悉心指導,是團隊不可或缺的“推動器”。在一次實驗室控制組織細胞的實驗中,團隊成員一時之間找不到突破口,許杉杉老師注意到實驗中的細微差別并加以點撥,研究才得以繼續推進。
“織復再生”團隊的成功,也離不開深圳大學高等研究院為學生提供的自由與包容的學術氛圍和豐富的科研資源。2014年,中國科學院首席科學家韓志超來到深圳大學高等研究院出任首任院長,牽頭搭建了高水平、跨學科的電紡醫用材料轉化平臺。“學院不僅為我們項目團隊敞開了實驗平臺,而且還提供了核磁機等一系列昂貴的科研儀器供我們使用。韓志超教授的參與,更成為我們團隊在科研路上最為堅實的支撐?!闭缫阏f道。
此外,作為一個集研發、生產與宣傳為一體的成熟化項目,隊內還有負責動畫設計與商業宣傳的同學,他們分別來自經濟學院、醫學部、人文學院、藝術學部和教育學部,大多在深大益才班結緣。他們受公益與創新的初心驅使,不約而同團聚在“織復再生”課題組。
甄毅用“嚴謹、積極、負責”來總結團隊的精神。在長達三年的籌備期間,團隊成員頻繁在深大粵海與麗湖校區之間穿梭。兩校區相距15公里,單程通勤30分鐘,團隊就這樣無數次地開展跨校合作?!皥F隊所有人擰成一股繩,一輪一輪打磨、展示路演投入到項目的每一個細節,雖然非常耗精力,但大家從不懈怠?!苯逃夹g學專業2021級學生陳俊蓉說。
在攜手探索研發的征途中,團隊成員并肩度過了無數個燈火通明的夜晚?!拔覀冎挥惺罴倏梢蚤L時間在車間進行生產驗證,所以每次實驗都會干到很晚,從公司車間出來都已經饑腸轆轆?!闭缫阈χ陀浾叻窒砹饲澳晔罴匐y忘又有趣的經歷,“為了熬夜提神,我們還開發了‘研發團隊專屬夜宵食譜’,甚至為哪種食物最適合創新而爭論不休。”這些并肩作戰的珍貴瞬間,匯聚成了他們心中最寶貴的回憶。
為了在宣發過程中讓大家更好地理解細胞的修復過程,團隊在產品的模型制作和講解語言上花了不小的功夫,“比如說神經修復,就像火車前進,有軌道才跑得快,我們的產品就是這條軌道?!痹诶斫饬俗饔迷砗螅惪∪貫榱耸∠陆涃M,主動學習了建模技術,最終呈現出了令人滿意的數字化產品圖。
“木桶是否漏水,取決于最短的那塊木板是否能被有效彌補?!痹谠S杉杉的眼里,這群年輕人正是“木桶原理”的最好印證。他們不僅擁有各自的專業特長,能夠形成互補,更具備著強烈的責任心和主觀能動性,敢于主動思考、積極探索。
■以科技之名 守護人民健康
黨的十八大以來,黨中央全面推進健康中國建設,把保障人民健康放在優先發展的戰略位置,多次就醫藥產業高質量發展特別是創新藥物和高端醫療器械產業高質量發展作出部署。
甄毅表示,團隊將致力于將術后恢復產品推廣至醫院科室多臨床適用,讓更多患者受益于“織復再生”的先進技術。目前,“織復再生”已獲得美國藥監局FDA二類注冊證,這將打破長期以來的進口壟斷局面,顯著降低患者的醫療成本。
然而,科研成果轉化為穩定產品談何容易。在產品落地的環節,團隊面臨著低溫滅菌箱、激光裁切等技術難題的挑戰。最令團隊印象深刻的,便是滅菌技術的突破?!翱棌驮偕辈牧显?/span>37度人體體溫下可以自動貼附皮膚,而傳統的環氧乙烷滅菌高達40度,這將使得材料失效。在深圳大學的助力下,團隊找到了代工生產的公司,幫助團隊在實踐中不斷摸索工藝改進的方案。
團隊成員和工程師在產業公司的車間打磨技術將近兩個月,成功研發出第一臺低溫的環氧乙烷滅菌箱。他們一方面提升環氧乙烷的濃度,增強其殺菌能力,同時使用透氣性好、熱傳導性低的產品包裝材料,將“織復再生”纖維膜隔絕在高溫之外。
在不斷打磨參賽作品時,甄毅坦言最大的收獲是心智變成熟了——他曾一度認為只要產品質量夠高就能獲得投資,但如今他意識到,項目開發需要兼具社會效益與商業價值,在科研與商業之間找到平衡點?!昂芏嗳藭茨愕捻椖渴欠窬哂猩虡I價值,項目的未來發展規劃是否清晰,因此真正要做一款好的產品,要走的路很長?!闭缫阏f。幸而在產業商業化的過程中,深大的創業園和雙創中心成為了團隊連接市場的橋梁,為他們提供了寶貴的商業資源和落地性研究的機會。
盡管這只是一支學生團隊,但他們的目標不止于站上國賽金獎的舞臺,而是瞄準了更遠的“星辰大?!?。“我們深知,在醫療器械研發領域,每一個微小的進步都可能帶來巨大的影響,因此,我們始終保持對新技術、新方法的熱情,致力于開發更加安全、高效的產品。”陳俊蓉說,“醫療問題是一國發展的重中之重,我們團隊只有一個宗旨,就是為我們的產品負責,讓每一個患者都能享受到健康、自由與尊嚴。”
(本報記者 翁晗洺 章佳寧 實習記者 吳沂格 周靖桐 石子慧)