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  第十七屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)11月3-7日在國(guó)家會(huì)展中心（上海）舉辦，本屆博覽會(huì)以“創(chuàng)新、智能、綠色”為主題，聚焦智能制造及“互聯(lián)網(wǎng)+”等新興技術(shù)，復(fù)旦大學(xué)有11個(gè)項(xiàng)目亮相高校展區(qū)，涉及新材料、生物醫(yī)藥、智能制造、環(huán)保節(jié)能等方面，其中高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室丁建東教授和俞麟副教授的“可注射性醫(yī)用熱致水凝膠”項(xiàng)目獲工博會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

  丁建東教授和俞麟副教授團(tuán)隊(duì)研制的可注射性醫(yī)用熱致水凝膠兼具生物相容性、可生物降解性和可注射性，在內(nèi)鏡下黏膜剝離術(shù)（ESD）中的黏膜下流體墊、術(shù)后防粘連材料、藥物緩釋載體與組織工程材料等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。該項(xiàng)目已授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)，發(fā)表研究論文50余篇，相關(guān)基礎(chǔ)研究在2014年獲得教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
  該類(lèi)熱致水凝膠是一類(lèi)具備熱可逆的溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變特性的合成高分子水凝膠，但是，與升溫后融化的魚(yú)凍不同，該合成材料具備低溫溶膠、高溫凝膠的特性，特別適合醫(yī)學(xué)應(yīng)用。它可以單獨(dú)使用，也可以進(jìn)一步包裹藥物、細(xì)胞等物質(zhì)。
  丁建東課題組具體研發(fā)了一種由油溶性的生物可降解聚酯與水溶性的聚醚所組成的兩親性嵌段共聚物，其水體系在低溫（常溫）以溶液狀態(tài)存在，隨著升溫能夠自發(fā)的物理凝膠化，該凝膠化過(guò)程不涉及任何化學(xué)反應(yīng)。該材料低溫時(shí)的溶液狀態(tài)，使得其通過(guò)混合方式即可負(fù)載藥物或細(xì)胞等物質(zhì)，并且能夠通過(guò)注射器注射到體內(nèi)任何特定的部位，在體溫下可自發(fā)物理凝膠化，將藥物、細(xì)胞等物質(zhì)原位包裹，有望作為消化道黏膜下注射材料、術(shù)后防粘連材料、儲(chǔ)庫(kù)型藥物緩釋載體、可注射性組織工程材料等。
簡(jiǎn)化手術(shù)流程 減少并發(fā)癥發(fā)生
  早期的消化道腫瘤主要表現(xiàn)為消化道黏膜的癌變。隨著ESD介入技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)可以在消化道內(nèi)鏡下通過(guò)電刀對(duì)癌變的黏膜進(jìn)行剝離，實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)的治療。但該手術(shù)通常需要在消化道黏膜下層注射流體，使得癌變黏膜隆起，方便手術(shù)操作并減少出血、穿孔等并發(fā)癥的發(fā)生。然而，目前臨床上常用的黏膜下注射流體存在著持續(xù)時(shí)間短、黏膜隆起效果不佳等缺點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)同復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院內(nèi)鏡中心（全亞洲最大的內(nèi)鏡中心）合作，通過(guò)活體動(dòng)物豬實(shí)驗(yàn)證實(shí)熱致水凝膠可以作為新一代的消化道黏膜下的注射材料，并且隨著水凝膠材料注射實(shí)現(xiàn)了癌變的黏膜層和正常肌層的自動(dòng)剝離，并且病變隆起高度、保持時(shí)間和穩(wěn)定性都大大優(yōu)化，從而簡(jiǎn)化了手術(shù)操作過(guò)程，減少了手術(shù)所需時(shí)間，也減輕了醫(yī)師的手術(shù)壓力，提高了手術(shù)成功率。
  該團(tuán)隊(duì)還拓展了熱致水凝膠材料其它的醫(yī)學(xué)用途，比如，術(shù)后組織粘連是困擾外科手術(shù)的重要難題，他們通過(guò)兔子、大鼠的體內(nèi)粘連模型，證實(shí)這種熱致水凝膠是一種使用方便的術(shù)后創(chuàng)傷部位的物理阻隔材料，并且具有優(yōu)異的防粘連的效果，可應(yīng)用于腹腔、脊柱以及子宮等術(shù)后的防粘連，整體效果優(yōu)于或等同于已經(jīng)商品化的同類(lèi)產(chǎn)品。
  近來(lái)，課題組的最新研究成果是還開(kāi)發(fā)了國(guó)際上首例具有X-射線顯影功能的熱致水凝膠，其有望用于組織標(biāo)記和血管內(nèi)栓塞等體內(nèi)各種特定用途。
實(shí)現(xiàn)藥物緩釋 減輕病人痛苦
  據(jù)俞麟介紹，熱致水凝膠材料還非常適合作為藥物的緩釋載體，可用于降糖藥物和抗癌藥物的包裹和緩釋。只要將藥物均勻分散在水凝膠內(nèi)，其在注射入人體之后，就會(huì)隨溫度升高自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，隨著材料的降解或藥物的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)藥物的長(zhǎng)效釋放，不但能夠達(dá)到減少給藥次數(shù)，改善病人的順應(yīng)性，并且能夠增強(qiáng)治療效果，減少并發(fā)癥的發(fā)生。
  比如，糖尿病是全球發(fā)病最廣泛、增長(zhǎng)速度最快的慢性疾病之一。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）統(tǒng)計(jì)，全球的糖尿病患者在2013年已經(jīng)高達(dá)3.82億人，而預(yù)計(jì)2030年可達(dá)5.92億人。目前，我國(guó)有9840余萬(wàn)人患有這種病，為全球糖尿病患者最多的國(guó)家。糖尿病可分為Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病，其中Ⅱ型糖尿病占90%以上。糖尿病作為一種慢性疾病是一個(gè)長(zhǎng)期治療、甚至是終身治療的過(guò)程，因而研發(fā)長(zhǎng)效的治療Ⅱ型糖尿病的藥物輸送系統(tǒng)，提高藥物的治療效果，改善患者用藥順應(yīng)性就顯得十分的迫切和必要。目前，該團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)同上海醫(yī)藥工業(yè)研究院合作研發(fā)了一種新型的長(zhǎng)效的降糖活性多肽藥物的凝膠緩釋制劑，實(shí)現(xiàn)了一周一次給藥的目的，并通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其藥效。同時(shí)，該研究工作還解決了多肽藥物或蛋白質(zhì)藥物在凝膠制劑中的初期暴釋而后期不完全釋放的技術(shù)難題，有望作為其它多肽和蛋白質(zhì)藥物的平臺(tái)技術(shù)。
  在抗癌藥物緩釋的應(yīng)用中，課題組也取得了一定的進(jìn)展。比如，此類(lèi)材料包載疏水的抗腫瘤藥物之后可以根據(jù)需要緩釋藥物長(zhǎng)達(dá)一周到一個(gè)多月不等，進(jìn)一步的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證明這些載藥凝膠制劑具有良好的體內(nèi)抗腫瘤效果。例如，采用此類(lèi)熱致高分子水凝膠成功包裹了一種臨床上已經(jīng)使用的喜樹(shù)堿類(lèi)藥物伊利迪康，不僅實(shí)現(xiàn)了一次皮下注射可以緩釋藥物達(dá)兩周，而且由于載體材料與藥物的相互作用還顯著提高了藥物的活性閉環(huán)率，可有效降低藥物的使用劑量。裸鼠實(shí)驗(yàn)表明，所接種的人類(lèi)結(jié)腸癌腫瘤的體積最終大大縮小，而毒副作用則十分微弱。這一發(fā)現(xiàn)為不通過(guò)開(kāi)刀的方式治愈某些腫瘤展示了一線希望。
尋找合作伙伴 走完“最后一公里”
  復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)用材料課題組由聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任丁建東教授帶領(lǐng)，包括俞麟副教授以及碩博研究生、博士后和科研助理等研究人員20余名，圍繞熱致水凝膠等醫(yī)用材料進(jìn)行各方面的研究。
  丁建東和俞麟團(tuán)隊(duì)關(guān)于熱致水凝膠的研究已經(jīng)持續(xù)了十余年。前期工作主要是側(cè)重于材料的分子設(shè)計(jì)和凝膠化機(jī)理的基礎(chǔ)研究。根據(jù)國(guó)際權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)SCI(Science Citation Index)檢索，該課題組關(guān)于熱致水凝膠的論文被國(guó)內(nèi)外同行在國(guó)際核心期刊引用超過(guò)一千次；部分論文被SCI的姐妹數(shù)據(jù)庫(kù)ESI（Essential Science Indicator）選為近十年高引用論文（全球前1%），熱致水凝膠相關(guān)領(lǐng)域被ESI列為國(guó)際學(xué)術(shù)前沿（Research Front），而丁建東和俞麟的部分論文被ESI列為該學(xué)術(shù)前沿的核心論文（Core Paper）。2014年1月，由丁建東、俞麟為完成人的科研成果“可注射性熱致水凝膠”獲得了“教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)”。
  該課題組還進(jìn)行了若干應(yīng)用基礎(chǔ)研究。目前的研究重心已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向材料的臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。本著循序漸進(jìn)的原則，復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)用材料課題組打算將不添加任何藥物和細(xì)胞的ESD術(shù)中的黏膜下注射材料或者術(shù)后防粘連材料作為未來(lái)臨床應(yīng)用的突破口。雖然組成該嵌段共聚物的聚酯嵌段和聚醚嵌段單獨(dú)均獲得過(guò)美國(guó)FDA(食品與藥品監(jiān)督管理總局)的批準(zhǔn)用于人體，但是其嵌段共聚物仍然屬于新型的“一類(lèi)”醫(yī)用材料，相關(guān)臨床應(yīng)用的突破有可能產(chǎn)生全球影響力。
  丁建東表示，一方面，課題組正在努力開(kāi)展面向最終臨床應(yīng)用的研究和推動(dòng)制定新型醫(yī)用材料的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，期待合適的企業(yè)合作伙伴，以走完韓正書(shū)記在2015年5月12日參觀復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)所強(qiáng)調(diào)的科研成果產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”。