醫工結合 “神索”面世

文/本刊記者 郭瀟雅 通訊員 韓冬野

神經再生植入物“神索”的轉化開發，以及將來的臨床應用，有望為神經損傷再生修復提供更好的解決辦法。

65張

目前神經外科開放床位（含NICU）共65 張

1200臺

年手術量在1200 臺左右

100張

在北京清華長庚醫院建院10周年時，科室床位有望擴展到100 張。

近日，第48屆瑞士日內瓦國際發明展落下帷幕，項目“神索：基于多功能集成式再生微環境仿生構建的神經再生修復植入物”（以下簡稱“神索”）獲“評審團特別嘉許金獎”。該項目由清華大學附屬北京清華長庚醫院神經中心主任王貴懷團隊與清華大學材料學院、烏鎮實驗室生物材料及再生醫學轉化團隊PI負責人王秀梅團隊，材料學院伍暉團隊共同完成。

據悉，日內瓦國際發明展創辦于1973年，是全球三大發明展之一，也是全球舉辦歷史最長、規模最大的發明展之一。本屆發明展上，40個國家的800多個參展單位共展出1000多個發明項目，“特別嘉許金獎”是從大賽金獎中選拔產生的，需評審團全票通過，是該發明展上最高級別的獎項。

深化醫工合作

2014年11月，王貴懷從北京天壇醫院神經外科來到了剛剛成立的北京清華長庚醫院，并一手籌建了該院的神經外科。如何能使新學科推動新醫院的發展，王貴懷認為，應當集中神經內外科綜合力量，成立“神經中心”進行融合式發展，做出有“清華長庚”特色的神經科學疾病醫療服務中心。

歷經8余年的發展，北京清華長庚醫院神經中心在脊柱脊髓、腦腫瘤、腦外傷與急重癥、腦血管病等亞專業上建立了臨床優勢，科室及成員先后獲得“脊柱脊髓國家級培訓中心”“優秀教學團隊”“人民名醫-卓越建樹獎”“十大醫學創新專家”等榮譽。

取得的一系列成績，印證了王貴懷當初學科建設的思路是正確的。想要進一步發展，王貴懷認為，在既往工作的基礎上，要充分利用清華大學醫工交叉優勢，通過技術創新，為學科發展提供不竭動力。

作為脊柱脊髓疾病亞專業的負責人，王貴懷在國內建立了首個脊髓腫瘤臨床研究數據平臺，并與清華大學工科合作，開發人工智能產品，對脊髓膠質瘤影像組學資料大數據進行分析學習。經測試，該AI產品臨床診斷準確率高于醫生，相關研究成果發表在國際頂級刊物《BMC Medicine》上，這一發現或改變脊髓膠質瘤的診斷與治療方式。

在“脊髓功能調控與重建”領域，王貴懷團隊與清華大學神經調控國家工程研究中心合作，完成了全國首例脊髓硬膜外電刺激“人工脊髓系統”的植入，在國內居于領先水平。目前國際上僅有瑞士團隊可以完成該項療法，王貴懷團隊的相關成果已經發表在多個頂級期刊，轉化前景巨大。

在神經再生修復領域，王貴懷團隊與清華大學材料學院深度合作，致力于生物材料基礎研究及生物醫用材料產品開發，包括骨再生修復、神經組織再生修復材料的開發及臨床轉化等，在生物材料的研發制備方面取得豐碩成果。此次獲獎產品“神索”，正是醫工團隊自2015年起，基于仿生神經組織材料設計及多功能集成式產品開發的科研項目，旨在通過仿生材料和再生醫學策略，來解決臨床神經再生修復這一世界級難題。

神索：基于多功能集成式再生微環境仿生構建的神經再生修復植入物。

應用前景廣闊

從成分、分級結構、生物功能等多維度來看，“神索”是仿生天然的神經纖維，是一種構建適宜的再生微環境，從而促進神經再生和功能重建的多功能集成式神經再生修復植入物。

王貴懷告訴記者，“神索”主要由兩部分組成，仿生神經外膜部分和仿生神經纖維水凝膠部分。仿生神經外膜中的膠原納米纖維外管采用自主研發的氣紡膠原纖維技術，仿生神經纖維水凝膠中包括蛋白納米成分，采用自主開發的液體電紡纖維水凝膠技術和分子自組裝技術相結合，形成從納米尺度到宏觀尺度的蛋白纖維多級定向組裝結構，并仿生了外周神經自發修復過程中形成的“纖維軸索”。同時，該水凝膠材料具有和天然神經組織一致的彈性模量和多級定向結構，通過負載促神經和促血管多肽，構建適宜的神經血管再生微環境，再通過力學、結構、生物活性多信號協同，促進神經再生和功能重建。

從整個研發進程來看，團隊首先從仿生神經纖維的角度，設計開發了多級定向纖維水凝膠材料和液態接收定向水凝膠制備技術，對材料的性能尤其是體外細胞學、分子生物學、基因組學等材料與細胞相互作用及機制進行研究。其次是基于動物實驗的體內研究階段，從小動物大鼠到大動物比格犬，再到非人靈長類動物，開展動物神經損傷模型應用驗證及體內相互作用機制探討，“神索”展示了優異的快速誘導神經再生和運動功能恢復能力。再次是多功能、多模態材料設計的優化和解決方案升級，最終形成了如今的這款“神索”產品。

在前期研究中，王貴懷團隊將其應用于外周神經、脊髓神經、腦神經缺損的模型中，結果都表現出“神索”材料的優異性能及促進神經再生的作用。值得一提的是，“神索”的多功能集成式設計，使得這款神經移植物具有可拓展的、靈活的應用形式，可延伸出神經再生修復全品類產品，具有巨大的經濟價值和社會價值。

目前“神索”項目進入了成果臨床轉化階段，將依托烏鎮實驗室生物材料及再生醫學轉化中心平臺開展醫療器械注冊工作。計劃首先以周圍神經修復為主要適應證，申請三類醫療器械注冊證，并逐漸拓展其脊髓神經等中樞神經系統的臨床注冊。

“醫工結合，跨越發展。”王貴懷表示，今后將繼續堅持走醫工結合的道路，用更多創新成果，助力北京清華長庚醫院下一個十年高質量發展。