6月9日,第五屆轉(zhuǎn)化醫(yī)學獎頒獎典禮在西安順利召開,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所副所長、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學家陶虎憑借絲蛋白在轉(zhuǎn)化醫(yī)學領域的創(chuàng)新應用榮獲本屆“轉(zhuǎn)化醫(yī)學創(chuàng)新獎”。

“轉(zhuǎn)化醫(yī)學獎”是由上海廣慈轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究發(fā)展基金會、轉(zhuǎn)化醫(yī)學國家重大科技基礎設施聯(lián)盟共同發(fā)起設立的,旨在對轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究領域具有突出貢獻的專家學者,以及取得突破性創(chuàng)新成果的臨床醫(yī)生和科研人員進行獎勵,加速培養(yǎng)一批轉(zhuǎn)化醫(yī)學相關領域的杰出人才,促進轉(zhuǎn)化醫(yī)學領域的有序發(fā)展與水平提升。

陶虎此次榮膺“轉(zhuǎn)化醫(yī)學創(chuàng)新獎”,憑借其幾十年如一日鉆研中國傳統(tǒng)材料天然蠶絲,并專注于推進絲蛋白在轉(zhuǎn)化醫(yī)學領域的創(chuàng)新應用,主要包括將絲蛋白應用于植入式醫(yī)療器械、腦機接口、生物存儲、智能傳感器等方面。

植入式醫(yī)療器械方面,陶虎團隊聯(lián)合空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院雷偉團隊,從蠶繭到蠶絲再到蠶絲蛋白溶液、提取成固體,最后用車床精密加工成骨釘?shù)纳锊牧?歷經(jīng)5年技術攻關,成功突破了蠶絲臨床應用的技術壁壘,研發(fā)出新型可降解蠶絲接骨螺釘,是全球首款實現(xiàn)人體內(nèi)應用的可降解醫(yī)用蠶絲骨釘。

腦機接口方面,陶虎團隊采用蠶絲蛋白犧牲層自體的微創(chuàng)植入技術研發(fā)制成“微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機接口系統(tǒng)”?；谛Q絲蛋白可控降解特性,將電極浸涂蛋白實現(xiàn)暫時硬質(zhì)化,植入后蛋白溶解電極恢復柔性,無需外加引導裝置,只要打一個不到1毫米的微孔便可實現(xiàn)電極微創(chuàng)植入,可免去大范圍開顱帶來的傷害,有效地解決了神經(jīng)電極在植入時產(chǎn)生創(chuàng)傷大的問題。此外,使用神經(jīng)電極精準定位技術,可自動植入并繞過血管,從而避免進一步損傷。不僅如此,植入后與大腦組織的排異反應也較小,安全程度較高。2019年陶虎在江西首創(chuàng)了腦虎科技公司,專攻蠶絲蛋白在侵入式腦機接口領域的創(chuàng)新應用,促進前沿科技成果的落地轉(zhuǎn)化。

生物存儲方面,陶虎利用絲蛋白制成蠶絲硬盤,可以通過近場紅外納米光刻系統(tǒng)寫入,并用同一套系統(tǒng)讀取。通過改變寫入光的能量,調(diào)節(jié)蠶絲蛋白上加工圖的形貌,從而實現(xiàn)原位重復擦寫。此外,蠶絲硬盤還能按照預設的時序可控銷毀,從而用于信息保密。蠶絲硬盤作為一種高容量、高可靠性的新型存儲技術,除了能存儲數(shù)字信息,還可以用于采集存儲生物信息,同時存儲人體DNA和血液樣本、疫苗,甚至可以植入生物體。

智能傳感器方面,陶虎用蠶絲蛋白做傳感器的基底和封裝材料,利用蠶絲蛋白機械性能佳、介電損耗小、能可控降解、可兼容大部分微納加工工藝等特點,將其用作電子器件的基底和介質(zhì)材料,是目前國際上首個瞬態(tài)可溶電子微系統(tǒng)的基底和封裝材料。用可降解的鎂、氧化鎂、納米硅膜等半導體功能材料,集成了一系列基本電子元器件。整個微系統(tǒng)放置在生理鹽水中,大約十分鐘就可溶解完畢。這類器件在信息安全、植入式可控降解生物芯片、電子垃圾回收等領域,具有非常廣闊的應用前景,尤其在健康醫(yī)療、環(huán)境保護等未來電子技術領域,有望產(chǎn)生顛覆性突破和革命性創(chuàng)新。

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