勇于冒险 甘于艰苦 乐于和谐

       近日，南方科技大学生物医学工程系肖凯课题组在学术期刊Science Advances上发表了题为“Bioinspired carbon nanotubes-based nanofluidic ionic transistor with ultrahigh switching capabilities for logic circuits”的文章。该研究受电压门控离子通道（即生命体的晶体管）的开关机理启发，成功制备了基于表面电荷调控的离子基晶体管，在超低的栅极电压下可以实现超高开关比（104），并基于离子晶体管构建了逻辑门，展示了其在离子基电路应用发展。同时，该课题组围绕离子信息器件的构筑也取得了一系列进展，相关成果发表在学术期刊Angewandte Chemie International Edition、Device和ACS Nano上。        电子器件和大脑信息处理机制的最大差别是：人脑是使用离子作为信息载体的一个具有超低能耗和超高性能的智能系统，而电压门控离子通道，又被称为“智能生命体的晶体管”，可以精确而有选择性地调节离子传输，是智能生命维持重要生理活动并处理复杂信息的关键结构之一。受此启发，基于离子为信息载体的离子晶体管应运而生，此类探索精确控制离子传输的人工器件，将有助于推动基于离子体系的超低能耗信息技术开发，在离子传感、低能耗神经拟态计算、脑机接口等领域具有广泛的应用前景。 图1 生命体的晶体管以及如何通过纳米流体系统构筑离子基晶体管        课题组对一种基于碳纳米管的纳米流体离子晶体管进行了深入研究，在低至1V的栅极电压下，实现了104的开关比。通过控制碳纳米管的形貌，实现单极和双极性离子晶体管，并通过引入Al2O3介电层进一步提高其开关比。同时，该纳米流体离子晶体管利用栅极电位控制碳纳米管的表面特性，实现了p型和n型之间的极性切换，并成功展示了纳米流体离子晶体管用于非门、与非门、或非门离子电路的构筑。 图2 纳米流体离子晶体管的仿生设计及其开关态        同时，课题组从工作机制、器件结构发展、性能表征、发展前景等方面对离子信息器件进行了总结，讨论了离子晶体管在DNA检测、药物传递和离子电路中的应用，并对其面临的挑战和未来的机遇进行了展望。 图3 应用与展望示意图        生命体选择离子作为人类大脑的信息载体，神经细胞上各种离子通道的紧密协同，形成了人类大脑计算快、能量消耗低的优势。受大自然的启发，离子信息器件和电子器件相比，虽然仍处于初级阶段，但却展现了巨大的应用前景。课题组期望离子晶体管在未来可以在海水中离子和分子的浓缩或分离、临床医学中的生理疾病检测、模拟大脑神经网络计算的纳米流体系统（例如，实现基于动作电位的各种脉冲信号、生物振荡、长期和短期记忆等）、可植入纳米流体器件和无障碍脑机接口等领域发挥重要作用。        南方科技大学为论文第一单位，生物医学工程系2022级博士生刘文超为论文第一作者，科研助理梅婷婷、国家纳米中心曹洲文为论文共同第一作者，中国科学院大连化学物理研究所副研究员陈若天、中国科学院国家纳米科学中心副研究员涂斌和南方科技大学副教授肖凯为论文通讯作者。合作单位包括中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院国家纳米科学中心、中国科学院理化技术研究所、南方科技大学力学与航空航天工程系和南方科技大学材料科学与工程系。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重点实验室项目和深圳市科技创新委员会的支持。   论文链接： 1. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj7867 2. https://doi.org/10.1002/anie.202401477 3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666998624000565‍ 4. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c06190

       2024年3月17日，由我校牵头的国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“肿瘤组织原位细胞工程化改造及应用”项目启动暨实施方案论证会顺利召开。中国生物技术发展中心生命科学与前沿技术副处长田金强、深圳市科技创新局前沿技术工作组副处长袁博、我校副校长杨学明院士、项目责任专家郭明洲、徐寒梅及咨询专家张先恩、刘陈立、陈有海、黄卫人等教授出席本次会议，一同列席会议的还有项目及各课题承担单位的相关研究人员。 图1. 项目启动会现场        我校科研部常务副部长王亚武和生物医学工程系主任蒋兴宇主持会议。大会伊始，田金强副处长对项目的成功立项表示祝贺，并就“合成生物学”专项的目标愿景和总体任务部署进行了详细解析，对各研究机构提出了具体要求及建议。袁博副处长表示，深圳市科技创新局作为推荐部门，将重点关注项目发展与规划，希望项目牵头单位及负责人认真履行项目管理职责，并按计划推进项目实施。随后，杨学明院士向专家团队介绍我校科研情况，并对本项目产生的新理论和新技术表示高度期待。学校将统筹并督促项目管理、经费规范使用、科研诚信与伦理审查等，为项目顺利实施保驾护航。 图2. 项目启动会合影        项目负责人、生物医学工程系副教授张路对项目主要研究内容、技术指标和整体实施方案进行了汇报，各子课题负责人就所承担任务的详细实施方案及最新研究进展进行了汇报。据悉，该项目拟以我国高发的消化系统肿瘤为研究对象，构筑“肿瘤组织原位细胞工程化改造”平台，结合合成生物学、化学、药学、免疫学、肿瘤学、计算生物学等学科交叉的优势，聚焦实体肿瘤微环境，实施原位细胞的多层次、全方位的工程化改造，并推进其转化应用。 图3. 项目负责人张路汇报项目整体情况        与会专家经过深入研讨后一致认为，本项目的顺利实施有望解决体内细胞定向工程化改造领域的瓶颈问题，有助于合成生物医学领域取得突破性进展。     文字：宋乐 索瑶 照片：史浩南

       近日，南方科技大学生物医学工程系副教授张博课题组在国际著名期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)发表题为 “Organic Fluorophores with Large Stokes Shift for the Visualization of Rapid Protein and Nucleic Acid Assays” 的研究论文，共同第一作者为2021级硕士生杨景凯和2022级硕士生徐子屹。该论文报道了一种模块化分子工程染料设计策略，合成了一系列具有大斯托克斯位移、波长可调、兼顾亮度的荧光染料（PTs），实现了肉眼可视的高灵敏度蛋白质与核酸快速分析。此研究成果为染料化学领域提供了新的分子设计策略，也对核酸/蛋白检测体系的快速可视化具有重要意义。 图1.模块化分子工程策略设计大斯托克斯位移荧光染料及其快速可视化核酸/蛋白质检测应用          有机小分子荧光团因其灵活的化学结构和可调节的光学性能，在生物传感、疾病诊断、半导体材料和染料敏化太阳能电池等领域受到广泛关注。迄今为止，人们已经开发出了大量具有优异性能的小分子荧光染料。因为它们通常衍生于一些传统的有机荧光骨架，这些荧光骨架往往表现出较小的斯托克斯位移（最大荧光发射波长与吸收波长间距），如罗丹明、荧光素、二吡咯烷硼、花菁素，或表现出较大的斯托克斯位移但亮度较低，如萘二甲酰亚胺、香豆素。导致染料的信号检测大多需要滤光片和光电设备，限制了它们在简单场景中的应用。        自19世纪末人类合成第一个非天然的小分子荧光染料荧光素后，染料合成就逐渐从试错的过程演变成有规律的分子工程设计。研究团队通过模块化的分子设计，以吩噻嗪和二氧噻吩衍生物作为骨架，合成了一系列具有大斯托克斯位移、波长可调、兼顾亮度的荧光染料（PTs）。PTs染料实现了高达262nm的斯托克斯位移，其摩尔消光系数范围为30,000~100,000 M-1cm-1，量子产率可达54.8%。同时探索了PTs的电子能级与光学性质的关系，根据密度泛函理论（DFT），分子砌块的堆积和吸电子基团的引入可以调控HOMO-LUMO间隙。另外，含时密度泛函理论（TDDFT）计算的PTs的电子激发态也与实验数据吻合。 图2. 利用密度泛函理论计算PTs的HOMO-LUMO能级和电子云分布；（a）实验中PTs的LUMO-HOMO能隙与激发波长相关性；（b)PT-1、PT-5、PT-7的LUMO-HOMO和电子云分布。（c)PT-8、PT-10、PT-11、PT-12的LUMOHOMO能量和电子云分布          PTs染料被制成荧光纳米颗粒（PT-NPs）用于侧流免疫层析技术（LFA），单个纳米颗粒中包封的染料小分子数可达105~106个。得益于大的斯托克斯位移，该检测体系无需复杂的设置、发射滤光片和训练有素的操作人员，实现了肉眼可视荧光的SARS-CoV-2的高灵敏抗原检测。与胶体金法相比，灵敏度提高了100倍，检测限低至20 fM，能检测出更多经 RT-PCR 确诊的 SARS-CoV-2 感染临床样本。此外，基于PT-NPs的LFA灵敏度也超过了已报道的使用各种发光材料检测SARS-CoV-2的LFA体系。 图3. 基于PT-NPs的侧流免疫层析技术用于SARS-CoV-2抗原检测；（a）检测体系示意图；（b）本工作与胶体金法灵敏度对比；（c）胶体金法检测曲线；（d）本工作检测体系检测曲线；本工作LFA体系特异性；（f-h）胶体金法与本工作LFA临床检测分析          自2022年5月，猴痘疫情（Mpox）席卷100多个国家和地区，被列为值得关注的“国际公共卫生紧急事件”。研究团队结合环介导等温扩增技术（LAMP），对猴痘病毒基因组保守序列进行筛查，设计了与基于PT-NPs的LFA体系适配的引物结构，实现了猴痘病毒（MPXV）单拷贝水平的快速可视化核酸检测。 图4. 基于PT-NPs的侧流免疫层析技术与LAMP技术结合用于猴痘病毒核酸检测；（a）猴痘病毒核酸检测靶点序列；（b）针对猴痘病毒检测的LAMP引物探针设计；（c）基于PT-NPs 和LAMP的猴痘病毒核酸检测流程示意图；（d）猴痘病毒检测可视化快速检测结果，灵敏度可达单拷贝；（e）检测体系的特异性          本项研究探索了大斯托克斯位移有机荧光染料的分子工程化设计，为染料化学提供了一种有机共轭模块化的设计策略，同时为体外诊断领域提供了新的荧光材料以降低对昂贵光学设备的依赖。        南方科技大学生物医学工程系副教授张博、广州医科大学教授邵攀霖、南方科技大学生物医学工程系研究助理教授刘莹为论文通讯作者，南方科技大学为论文第一单位，合作单位为广州医科大学。以上工作得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技计划项目、广东省先进生物材料重点实验室的支持。        据悉，《德国应用化学》Angewandte Chemie International Edition 是化学领域的权威期刊（IF:16.6)，创刊于1887年，是当今世界上主要的化学期刊之一。该期刊出版范围涵盖了化学研究的各个领域，出版各类型的研究论述，包括综述、小综述、评述、观点、通讯、研究文章，覆盖了整个化学研究领域。        论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202318800

       2024年1月26日，南方科技大学-深圳市护家科技有限公司 “光学分子与皮肤影像联合实验室”在我校工学院正式签约揭牌。​深圳市护家科技有限公司（以下简称“护家科技”）HBN创始人兼CEO姚哲男，产品研发总监舒鹏，项目转化经理张燚，我校工学院党委书记贡毅，生医工系系主任蒋兴宇，系党委书记吴德成，副系主任吴长锋等出席签约仪式。会议由蒋兴宇主持。 贡毅书记致欢迎词 蒋兴宇讲席教授主持        贡毅对姚哲男一行的到访表示欢迎。他表示，此次联合实验室的建立有利于加快高校科技成果产业化，推进产、学、研结合，希望双方开展更多深层次的交流与合作，形成合力，为企业和大学创造价值。 姚哲男先生作介绍        姚哲男表示，护家科技重视科研基础研究，旗下功效抗老护肤品牌HBN创立至今，坚持自主研发创新。通过和高校院所联合共研，不断深化技术理念创新、持续丰富产品线，助推国货崛起。他表示，此次合作是促进企业品牌力、产品力的重要举措，也是双方优势互补、资源共享、互利双赢的开始。 吴长锋教授作介绍        随后，联合实验室负责人吴长锋进一步介绍了生医工系及光学分⼦影像实验室的科研进展。他表示，此次共建将依托生医工系科研平台和HBN在化妆品行业的品牌优势，聚焦有机半导体光学材料、光学分子与皮肤影像等研究方向，推进技术创新、资源共享及产业协同，进一步加速研究成果走出实验室，促进科技创新与产业升级。        会上，蒋兴宇与姚哲男共同为联合实验室揭牌。        会后，姚哲男一行还参观了生医工系实验室，详细了解实验室科研工作情况。         护家科技创立于2014年，2021年被评为国家高新技术企业。护家科技旗下功效抗老护肤品牌HBN创立于2019年，坚持以“拥有看得见效果”的创新理念，专研打造卓越功效的护肤品。致力于让用户把每一分钱都花在有效成分上，让“真功效”名副其实。   采写：肖然、曾蓓

       12月22日，南方科技大学生物医学工程系组织专家对智能医学工程专业申请新增学士学位授予专业进行实地评审，此次评审会邀请了来自国内知名高校的专家学者，包括重庆大学蔡开勇教授、南方医科大学冯前进教授、深圳技术大学胡俊青教授、中山大学张超教授、东南大学赵祥伟教授以及西安电子科技大学陈雪利教授。        首先，教学工作部部长余锡平对各位专家的到来表示热烈欢迎，并表示此次评审会旨在审查南方科技大学智能医学工程专业的办学情况，为提高该专业的教学质量和水平提供指导。        生物医学工程系专业负责人做了汇报，详细介绍了该专业的办学理念、课程设置、师资队伍、科研成果等方面的情况。与会专家们认真听取了汇报，并就该专业的办学成果、未来发展方向等问题进行了深入的讨论和交流。同时，生物医学工程系还安排专家进入课堂听课以及专业实验室参观。        经过交流讨论，专家一致认为南方科技大学生物医学工程系智能医学工程专业在师资队伍、教学管理、教学条件等方面取得了显著的发展，并形成自身特色和优势。同时，专家们也提出了一些宝贵的建议，如加强与相关产业的合作，提高科研水平，加强国际交流等，为该专业的未来发展提供了有益的指导。        此次评审会的成功举办，不仅为南方科技大学智能医学工程专业的发展提供了有力的支持和指导，也为推动我国智能医学工程领域的发展做出了积极的贡献。我们期待南方科技大学生物医学工程系在未来的发展中取得更加辉煌的成就。  

       2023年12月3日，来自各院系的10名本科生、研究生和博士生参加了第二届“生医工杯”演讲比赛决赛。本次比赛由南方科技大学语言教育中心（CLE）和生物医学工程系（BME）联合举办，充分展示了同学们的才智和流利的演讲技巧，也为选手们提供了一个分享他们对医疗健康和未来生活独特观点的宝贵平台。        在“Health Care and Future Life”的主题下，各位选手围绕如何利用科学技术的突破来保障人们的健康进行了发人深省的探讨，如CAR-T治疗、组织冷冻保存、植入修复、电子皮肤等多个有趣的话题，让在场观众们对这些科技进步在彻底改变医疗健康行业和提高个人整体生活质量方面的潜力产生了深刻理解与信心。        本次比赛评委小组由语言中心的三名英语教师和生医工系的三名教师组成，根据内容、传递和整体表现对每一位选手的演讲进行评估。选手们展示出的对医疗技术的深度理解力，以及他们以通俗易懂的方式传达复杂概念的能力，给现场观众留下了深刻印象。获奖名单如下：        第二届“生医工杯”英语演讲比赛为南方科技大学广大师生提供了外语交流和学习的更广阔的平台，成功地营造了一个鼓励同学们抒发批判性思维和合作解决问题的环境，期待有更多热爱英语学习，热衷于构建文化桥梁和医疗科技发展的朋友们再度相会。   编辑：生物医学工程系

               2023年12月8日，“汇智造·链未来·创高地——深圳市医疗器械产业创新链党委”成立仪式在南山智园举办，深圳市委常委、组织部部长程步一等市领导亲临现场，见证三家深圳医院（深圳人民医院、深圳第二人民医院、深圳第三人民医院）和三家深圳企业的联合研发签约仪式。其中，南科大生医工系于2023年获批的孔雀团队产学研项目“新一代智能监护机器人”完成了和深圳市第三人民医院的签约。        随后，程步一部长参观了深圳市医工交叉创新的代表性成果，深入了解并亲自测试了我系研发的“非接触生命监护仪”产品。在此期间，他关切询问了产品中监测指标、监测精度等专业问题，并给予了团队鼓励，强调应加强医工创新落地，加快原创研究成果的临床转化。我系研发负责人也就科研进展和当前发展中面临的挑战与程部长进行了深入交流。

       为激发生物医学工程系师生学术热情、营造良好学术氛围、支持鼓励学术创新，2023年11月26日，由生物医学工程系党委主办、生物医学工程系第一党支部承办的“不忘初心，人才引领”——第四届BME Research Day（学术交流日）活动在工学院南楼813报告厅成功举办。 活动合影         本届“BME Research Day”活动分为壁报展示与口头汇报两部分进行，我系二百余位师生就生物医学工程领域多项议题开展交流研讨，分享创新成果，共飨“学术盛宴”。 工学院党委副书记彭中华致词        活动伊始，工学院党委副书记彭中华致开幕词。他表示，“BME Research Day”是一个展示和分享科研成果、促进学术交流、激发创新思维的重要平台。他鼓励在座师生勇于探索、勇于创新、敢于超越，在交流互动中发现问题、解决问题，为工学院的学术繁荣和学科建设增添新的动力。 系主任蒋兴宇致词        随后，系主任蒋兴宇讲席教授在欢迎辞中对大家的到来表示热烈欢迎。他表示科研工作是我系高质量发展的动力引擎，我系高度重视每年一届的“BME Research Day”，希望以此次活动为契机，为我系各课题组师生搭建相互交流的学术平台，共同营造良好的学术氛围。 主持人陈升波（左）、唐泽溪（右）        本次交流日共有来自19个课题组的19位研究生及本科生参与口头汇报，活动现场座无虚席。参赛者们以扎实的理论基础和创新的研究方法，向大家分享了自己在生物医学工程领域的研究进展，充分展示了我系学生的科研积累及青春风采。评委老师对参赛者的研究方向、汇报技巧、科研实验分析方法等提出问题及改进建议，引发了与会者热烈的讨论和交流。 口头汇报现场 教师点评        壁报环节的汇报评比穿插其中，55张壁报进行激烈角逐。壁报内容包括生物医学设备设计、组织工程与再生医学、医学影像与信号处理等多个研究方向。与会者们通过面对面讲解和互动交流，就相关问题进行了深入讨论。 壁报交流        本次比赛严守公平公正的原则，特邀我系全部PI担任评委，经激烈角逐，最终决出口头汇报一等奖，为陈瑶；二等奖为张铠文、胡钰，三等奖为赵元龙、裴铃萱、周俊雄 。最佳壁报奖为贺廷祯、李健恺、常桓梽、江宜洲、王珺范、邹佳辰。 颁奖现场 生物医学工程系党委书记吴德成致闭幕词        据悉，BME Research Day每年定期举办，是生医工系第一支部的特色“书记项目”，也是我系学生培养的重要环节，已逐渐成为我系特色学术品牌活动。今后，我系将继续致力于搭建常态化学术交流平台，助力形成良好学术氛围，实现学科特色发展和人才高质量培养目标。     采写：肖然、佟宇奇 审阅：张艺真、邓丹丹

       10月19日下午，先健科技董事长谢粤辉先生作客南方科技大学生物医学工程系与致诚书院联合讲堂，为我校师生带来“中国心脑血管医疗器械的创新突破”的精彩报告。一百五十余名我校师生参与此次讲堂，现场氛围热烈。        谢粤辉先生是香港上市创新医疗器械企业先健科技公司（股份代号：1302.HK）的创始人，董事局主席兼首席执行官，拥有三十余年的业务管理经验，其中于医疗器械行业的经验已超过二十年。谢先生长期专注于生命健康产业的创新研究，带领先健科技公司开展了近90项国家课题攻关的技术开发工作，并将先健科技公司发展成为心脑血管和外周血管微创介入医疗器械领域的创新标杆，领衔开发多款中国及全球首创产品，填补海内外技术空白。谢先生同时担任深圳市人大代表, 中国医疗器械行业协会副会长、深圳市决策咨询委员会专家委员、深圳市科协委员会委员等社会职务，其曾参与我国“十二五”规划有关生物医药产业发展计划和未来二十年中国生物医药新材料发展战略计划中相关政策的制订，并多次围绕深圳市生命健康产业、生物科技创新及高端医疗器械产业发展等方面进行提案，为生物医药产业的高质量发展贡献专业智慧。        讲堂中，谢粤辉先生介绍了中国心血管医疗器械行业现状，说明其在创新体系建设、核心部件、关键材料、整体产业链条上仍与世界先进存在较大差距。并结合先健科技二十余年在创新体系建设上的经验，阐述了中国医疗器械企业如何通过打造多维度的创新能力，完成基础科学和全球渠道的积累，将中国原研的创新医疗器械产品“飘洋过海”，成功走向世界市场。谢先生指出，在全球市场知识产权密林中，创新和国际化是中国医疗器械民营企业唯一的出路，只有真正具备国际IP的突破性创新才能在世界舞台与全球巨头赛跑。最后，谢先生与大家畅谈了创业经历，分享其作为企业创始人所见证的中国医疗器械行业与企业二十余年发展的经验与感悟，并对中国医疗创新的未来做出了展望。   采写：史彦祺

       表面肌电图（sEMG）可以提供关于肌肉表现的多重信息。理想的sEMG电极应该是可拉伸的，并且能够多次重复使用，这才能为连续监测提供足够多的高质量数据。然而，这些特性的缺乏极大地限制了sEMG在医疗和日常生活中的广泛使用。为解决上述问题，近日，南方科技大学微流控-生物材料实验室和利兹大学Samit Chakrabarty教授等人通过使用单宁酸、聚乙烯醇和PEDOT:PSS设计了粘合剂干电极（TPP）。TPP电极具有优异的拉伸性（~200%）和粘附性（0.58 N/cm），可确保与皮肤的稳定长期接触以进行记录（>20 dB；>5天）。基于TPP，作者还开发了一种金属聚合物电极阵列贴片（MEAP）。MEAP表现出比商业阵列更好的顺应性，从而可在肌肉运动过程中产生更高的信噪比和更稳定的记录。MEAP采用可扩展丝网印刷制造，具有完全可拉伸的材料和阵列结构，能够实时监测肌肉应力、疲劳和肌腱位移。相关研究以“Stretchable surface electromyography electrode array patch for tendon location and muscle injury prevention”为题发表在《Nature Communications》上。       在研究团队先前的工作中，由共晶镓铟合金（EGaIn）制成的可打印金属聚合物导体（MPC）具有高度拉伸性和柔性、导电性和生物相容性，已被用作柔性电路、应变传感器和电穿孔电极。凭借这种柔性电路，作者可在弹性基板上实现用于高密度记录的全保形多通道sEMG电极。但是使用这种液态金属作为皮肤上的接触电极可能存在泄漏和磨损问题，这严重减少了设备的工作时间。相比较而言，聚（3，4-亚乙基二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）作为一种替代材料，由于其良好的生物相容性、高导电性和高电化学稳定性，是一种更合适的导电聚合物。然而，纯PEDOT:PSS膜只有~5%的应变，这不足以适应大多数皮肤变形。而其水溶性特性也限制了针对汗液的应用，并且其抗摩擦能力也比较差，会影响接触皮肤时的耐久性。此外，纯PEDOT:PSS膜的不粘附性也存在接触问题，可能会降低电生理信号质量。因此，如何制造保形、粘合和坚固的干电极成为一个需要解决的问题。为此，作者将单宁酸、PVA与PEDOT:PSS混合制造了粘性、可拉伸、生物相容性和无凝胶的TPP电极，并基于TPP进一步开发了贴片MEAP（图1）。 图1 MEAP        如图2所示，由于TPP的高拉伸性和粘附性，电极即使在皮肤褶皱中也能保持稳定的接触，从而提供较低的界面阻抗。作为干电极，它可以具有更长的工作时间，是Ag/AgCl电极的16倍。基于MPC电路，作者还制作了一种多通道sEMG金属聚合物电极阵列贴片，以实现高质量、高密度的sEMG信号，用于监测肌肉负荷和肌肉疲劳，其性能比商用sEMG阵列更稳定。更重要的是，MEAP可持续监测肌腱位移，将肌腱拉伸控制在安全范围内，从而降低肌肉或肌腱损伤的风险。 图2 可预防肌肉损伤的信号记录          原文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-023-42149-x

       近日，美国斯坦福大学发布“全球前2%顶尖科学家”榜单(World’s Top 2% Scientists)，该榜单分为“年度科学影响力排行榜”和“终身科学影响力排行榜”两个榜单。        我系共有7位教授入选“2022年度科学影响力排行榜”，分别是蒋兴宇、吴德成、吴长锋、奚磊、李凯、肖凯、王文锦；同时有3位教授入选“终身科学影响力排行榜”（1960-2022），分别是蒋兴宇、吴长锋、李凯。充分展现了我系领先的科研实力和原创探索能力。        据悉，该榜单由斯坦福大学John P.A.Ioannidis教授团队发布，基于Scopus数据库的引用数据系统分析，以被引数（区分自引和他引，提供自引数据）、H-index、HM因子等6种综合指标 (composite score，C-score)，根据 “生涯影响力”和“年度影响力”从近1000万名科学家中遴选出世界排名前2%的科学家，分为22个领域和174个子学科领域，为科学家长期科研表现提供了一个衡量指标，能够更客观、更真实地反映科学家的影响力。

       近日，南方科技大学生物医学工程系副教授罗智课题组在Science Translational Medicine期刊上发表了题为“Boosting systemic absorption of peptides with a bioinspired buccal-stretching patch”的研究文章。该研究受到章鱼触手吸盘结构的启发，开发了一种创新的口腔贴片技术，该研究目前已进入临床转化阶段，有望重新定义大分子药物剂型，进而在医药研发领域产生深远的影响。        近年来，越来越多的新型药物被开发用于疑难杂症的治疗，例如多肽、mRNA、单克隆抗体等。这些生物大分子药物在糖尿病、心血管疾病、癌症、病毒感染等疾病的治疗中发挥着越来越重要的作用。然而，多肽与蛋白质等药物的口服递送面临着多重挑战，例如，药物在消化道的不稳定性、低生物利用度以及肝脏首过效应等。这些挑战不仅限制了大分子药物在临床应用中的有效性，还因其复杂和不便的给药方式（如皮下注射）影响了患者的依从性和生活质量。因此，开发针对多肽药物的新型口服递送系统具有至关重要的意义。        如下图所示，该技术通过机械拉伸口腔黏膜并结合渗透增强剂，能够显著促进药物的跨膜吸收。这一设计模仿了章鱼吸盘的肌肉排列，实现了稳定而高效的粘附，能以大约100千帕的力量拉伸软组织，从而改变黏膜的细胞结构和脂质屏障，促进药物的扩散。贴片内还可以装载各种辅助剂，包括渗透增强剂、缓释剂等，实现药物的可控释放。这种机械和化学的协同作用，是一类全新的药物递送机理，能够大幅度提高大分子药物的生物利用度。 图1. 一种仿生章鱼吸盘通过口腔黏膜的机械变形来输送大分子药物的生物吸力贴片        经过一系列严格的实验验证，包括在比格犬和40名健康人体试验参与者的临床前研究，该工作证实了这种基于吸盘的贴片在提升药物生物利用度方面具有显著效果。例如，使用该贴片递送的去氨加压素（Desmopressin）的生物利用度从0.12%提升到了16.4%。近两个数量级的突破性提升在药物递送研究中具有里程碑意义。更进一步，在人体试验中（图2），大多数参与者表示，与传统的注射方式相比，他们更倾向于使用这种贴片作为常规和周期性的给药方法。 图2. 人体实验证实新剂型的安全性及高接受度        在临床实验中，研究团队发现以下优势，首先，这种贴片技术有潜力在治疗糖尿病、肥胖症以及其他需要依赖注射递送的疾病中找到广泛应用。由于其非侵入性特点，这种给药方式可以提高患者的治疗依从性，从而带来更为有效的治疗结果。其次，这种新型递送系统的开发还可以促进与之相关的药物研发，推动制药工艺的创新和优化，加强对创新药的专利保护。因此，该研究不仅在科学上具有突破性，也为未来医药研究和临床应用提供了新的方向和可能性。        罗智为论文第一作者及通讯作者，南科大为论文第一单位。合作单位苏黎世联邦理工大学教授Jean-Christophe Leroux为论文共同通讯作者。本工作得到了科技部国家重点研发计划、广东省生物材料重点实验室等项目的支持。          论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq1887