6月9日,第五屆轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)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(shù)研究所副所長、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎憑借絲蛋白在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用榮獲本屆“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)創(chuàng)新獎”。
“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)獎”是由上海廣慈轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究發(fā)展基金會、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟共同發(fā)起設(shè)立的,旨在對轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域具有突出貢獻(xiàn)的專家學(xué)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(jìn)行獎勵,加速培養(yǎng)一批轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的杰出人才,促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的有序發(fā)展與水平提升。
陶虎此次榮膺“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)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(jìn)絲蛋白在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,主要包括將絲蛋白應(yīng)用于植入式醫(yī)療器械、腦機(jī)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(tuán)隊(duì)聯(lián)合空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院雷偉團(tuán)隊(duì),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(shù)攻關(guān),成功突破了蠶絲臨床應(yīng)用的技術(shù)壁壘,研發(fā)出新型可降解蠶絲接骨螺釘,是全球首款實(shí)現(xiàn)人體內(nèi)應(yīng)用的可降解醫(yī)用蠶絲骨釘。
腦機(jī)接口方面,陶虎團(tuán)隊(duì)采用蠶絲蛋白犧牲層自體的微創(chuàng)植入技術(shù)研發(fā)制成“微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口系統(tǒng)”?；谛Q絲蛋白可控降解特性,將電極浸涂蛋白實(shí)現(xiàn)暫時硬質(zhì)化,植入后蛋白溶解電極恢復(fù)柔性,無需外加引導(dǎo)裝置,只要打一個不到1毫米的微孔便可實(shí)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(zhǔn)定位技術(shù),可自動植入并繞過血管,從而避免進(jìn)一步損傷。不僅如此,植入后與大腦組織的排異反應(yīng)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(jī)接口領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,促進(jìn)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(shí)現(xiàn)原位重復(fù)擦寫。此外,蠶絲硬盤還能按照預(yù)設(shè)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(shù),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(jī)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(diǎn),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(dǎo)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(lǐng)域,具有非常廣闊的應(yīng)用前景,尤其在健康醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等未來電子技術(shù)領(lǐng)域,有望產(chǎn)生顛覆性突破和革命性創(chuàng)新。
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