蚕丝只能为衣裳?这位科学家脑洞大开,把它用在了脑机接口和植入式医疗器械( 二 )


“我们合作的几家头部医院正在申报临床研究 , 如果顺利 , 今年年底会做大脑深部的电极试验 , 明年就可以在更大规模人群上开展试验 。 ”陶虎介绍 , 届时他们将针对喉癌病人的语言功能和高位截瘫病人的运动功能展开针对性研究 。
【蚕丝蛋白不仅可包裹药物 , 而且可控降解】
“蚕丝蛋白做成纺织品 , 其附加值只有几倍 , 而成为植入式医疗器械的高端耗材 , 其附加值增加了成千上万倍 , 养蚕的农民也因此增收了 。 ”陶虎说 。
植入式医疗器械是生命科学与信息技术的融合 , 陶虎团队开发了系列基于蚕丝蛋白的植入可降解、人体可吸收的微纳电子和光电子器件 , 实现了蚕丝蛋白在神经外科、骨科等临床医学领域的应用 。
一直以来 , 临床上很多植入式器械 , 都是不可降解的金属类电子器件 , 比如骨钉 , 一旦植入身体还需要二次手术再把它取出来 。
相比金属类电子器件 , 蚕丝蛋白不仅生物兼容性更好 , 可包裹药物 , 而且可控降解 , 降解的产物是氨基酸 , 对身体不会产生危害 。
蚕丝只能为衣裳?这位科学家脑洞大开,把它用在了脑机接口和植入式医疗器械
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蚕丝蛋白骨钉 。 采访对象提供
“所谓可控降解 , 就是可以调节降解时间 , 从几个月到几年不等 。 比如 , 我们和上海市第九人民医院合作 , 整形用的鼻假体需要在体内很长时间都不降解 , 而脸部线雕则需要让它短时间内降解 。 ”陶虎介绍 , 此外 , 他们与第四军医大学西京医院合作已在骨折病人身上做了数例临床研究 , 明年年内将开展上百位骨科病人的临床研究 , “乐观估计 , 最快到2024年 , 争取拿下三类医疗器械注册证 。 ”
“医疗器械跟人的健康息息相关 , 如果这一领域的关键技术也被‘卡脖子’ , 将会非常被动 , 我们希望能在高端医疗器械方面做一些有益探索 。 ”陶虎说 。
【蚕丝蛋白被做成仿生类传感器的基底】
“不管是人工智能算法还是芯片 , 其实都受制于数据采集的源头传感器 。 我们现在琢磨的是对这些数据的分析 , 也就是前端的算法 , 偏‘软’一点 。 ”陶虎还有一个身份 , 上海微系统所传感技术国家重点实验室副主任 , 传感器研究本来就是他最擅长的领域 。 作为国家科技创新2030重大项目首席科学家、科技部生物和电子信息领域颠覆性技术专家组成员 , 陶虎希望能带领团队在前端的传感器算法研究上有所贡献 。
蚕丝只能为衣裳?这位科学家脑洞大开,把它用在了脑机接口和植入式医疗器械】据介绍 , 受自然界视觉和听觉出众的生物启发 , 他们研发了各种仿生类的传感器 , 且都是多模态和人体可集成的 。 不管是可穿戴还是可植入的传感器 , 它们对生物兼容性和安全性的要求都比较高 , 因此蚕丝蛋白再次“大显神威” , 被做成传感器的基底或封装层 。 “这部分工作的关键技术我们已经突破 , 期待能尽快应用到传感器的算法研究中 。 ”
栏目主编:黄海华本文作者:黄海华文字编辑:黄海华题图来源:图虫创意图片编辑:笪曦