外科手术中,把断裂、破裂的血管接起来是一项“针线活”,但缝合术存在很多局限性,有些脆弱组织病变难以缝合,有些缝合后会渗漏等。那临床手术面对这些情况怎么办?既能把难以缝合封闭的创口有效封闭起来,还能避免术后漏液引发感染等并发症,并且可以帮助伤口愈合的“生物胶水”就该上场了。
洪逸(右一) 受访者提供
做一款“中国创造”的“生物胶水”,这条路,良渚实验室研究员洪逸走了十年。
从生机勃勃的春日到阳光灿烂的盛夏,万物蓄势待发,向阳而生,这样的状态同样适用于洪逸和他的团队。近日,他们打造的三类医疗器械产品“可吸收止血凝胶”已完成临床前研究阶段,并在浙江大学医学院附属邵逸夫医院等4家临床中心完成了全部临床试验病例入组。
当材料学博士遇上生物医学
他十年磨一“胶”
“你好,我是洪逸。”在良渚实验室见到洪逸,灰色的圆领T恤、深色框架眼镜、一头利落的短发,很难与35+的年纪挂上钩。
“我本科学的是金属热处理,偏传统金属材料,后来才转到生物材料方向。”博士就读于浙江大学材料与工程学院的洪逸笑道。虽然本科专攻的术业有所不同,但阴差阳错的是,他的本科毕业设计就是高分子的内容,也为之后的研究工作开展埋下伏笔。
洪逸 潮新闻记者 李文瑶 摄
在洪逸看来,生物材料虽然听上去高端,但其范畴广泛,与大众生活息息相关,小到种植牙植入体、女生做医美的水光针,大到心脏起搏器、人工关节假体等,都属于这一领域。
2014年博士毕业后,洪逸加入了欧阳宏伟教授课题组,欧阳教授交给洪逸一个充满挑战的新课题。
在临床医学上,无论是生病亦或手术,都有可能出现出血,如何快速止住大出血不仅具有临床重大意义,也是亟待突破的一大难题。
受访者供图
彼时,传统止血材料大部分通过促进自身凝血,即富集血小板和凝血因子等达到止血目的,但这些材料只适用于较小的渗血,面对大出血量时,很难通过触发凝血机制来止血。洪逸与团队便思考了一个更加直接的操作方式---“封堵”:能否做一个生物凝胶,把创口堵住形成屏障,停止出血,即突破国外垄断,完成自研的“生物胶水”。
但就像520胶水遇水粘性就会大打折扣一样,“生物胶水”也存在类似难点。因为人体体液不仅有水,还有蛋白细胞等“杂质”。所以要想让粘合剂接触表面发挥作用,首先得解决体液中水和“杂质”的影响。
经过多次尝试,洪逸和团队成员通过给选定的材料进行化学改性,突破了这一难点。他们还为“生物胶水”设置了一道开关机制,能使材料在一定条件下快速从液态变为固态。
从试验着手
生物材料的落地要严谨再严谨
不同于其他科研领域,生物医学研究成果的落地,是一个漫长的过程。光基础研究就需要3-5年的研发时间,随后不仅得通过层层把关,每一阶段性成果和产品还得进行动物试验,成功后才能进入下一阶段。
以“可吸收止血凝胶”为例,在基础研究阶段,洪逸与团队成员将“光”作为触发凝胶固化的“开关”,最先他们在动物试验上取得了良好的效果。
“动物越大,血液压力越高,封堵难度越大。所以我们最后完成猪的心脏封堵挑战试验后,才进行了成果发表。”洪逸表示,这一过程并不是单向的,而是每一次产品进行反复迭代后,都需要通过生物安全性和有效性验证,最后还需要简单易用。
洪逸与学生在探讨实验成果中 潮新闻 记者 李文瑶 摄
就像后续在与医生进行对接交流的过程中,“光开关”被他们拒绝了:“实际上,很多手术是在腔镜下完成,这时碍于设备空间问题,光源很难加入进去。所以我们后续用水和体液取代了光作为触发化学反应的‘开关’。”
“医学分临床医学和基础医学,后者更多是研究,但要想成果落地,这是必经之路。”在这个项目之前,洪逸鲜少与动物试验打交道,但为了观察“可吸收止血凝胶”不同部位的性能验证,他跨越了自己心理的一关。
与材料打交道近二十年,聊起自己做的领域和科研成果,洪逸眼里闪着光:“兴趣是最好的老师,”他希望自己深耕的科研方向不单单只是变成一篇论文、获得一个奖项、授权一个专利,而是实实在在能为大众所用。
“生物材料最后要应用到人体,所以对化学成分和材料性能的验证,都得严谨再严谨。”在生活中,遇上与自己研究领域相关的生物材料或者化妆品,洪逸也会下意识看一眼成分,“也算是职业病了。”
始于基础研究,但不止于实验室
要做全能型科研人才
在科研成果进入应用转化阶段后,基础研究也从实验室走向生产线。为了科研成果尽快落地,洪逸也从科研型研究者向产业型人研究者转化,他的办公场所不局限于实验室,而是公司、工厂、医院、展会等场景。
2019年,海宁侏罗纪生物科技有限公司成立,“可吸收止血凝胶”进入落地转化阶段。而洪逸也开始了海宁、杭州两头跑的日子,有时甚至得当日往返数次。
洪逸在实验中 受访者供图
洪逸与团队日常进行实验的地方 潮新闻记者 李文瑶 摄
从学校到实验室,再到成立公司、深入市场与一线医疗人员打交道,洪逸在看待科研成果时有了更全面的视角与眼光:“原来我们想着哪个挑战最大做哪个,而现在会去考虑实际应用人群的需求,我们的产品最终是要服务于他们的。”
洪逸表示,从中国制造到中国创造,科研工作者要抓住国内的巨大市场和国产替代的机会,多走出实验室,想要做好成果转化,首先要转化自己的思维观念,“在做成果转化的过程中,我们的思维和视野也会得到进一步拓展,这些思维和视野的拓展能帮助我更好地做有用的研究。”
良渚实验室供图
2020年7月挂牌成立的良渚实验室(系统医学与精准诊治浙江省实验室)是首批浙江省实验室。实验室以临床重大需求为导向,以解决生命科学的重大基本问题为核心,聚焦重大疾病的系统医学和先进诊治,组建了以院士级首席科学家领衔的600余人规模的团队。
“实验室为我们从基础研究到成果转化提供了很好的平台,你看,旁边就是浙大一院良渚分院,我们在做实验设计和验证时能及时与医生交流,收取反馈。”
作为较早入驻良渚实验室的科研人员,从洪逸办公室窗向外看,原是一片杂草的空地上,如今已有新建筑拔地而起。正如他十年磨一“胶”,也将等来自己转化产品的开花结果。
来源: 潮新闻
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