6月9日,第五屆轉化醫學獎頒獎典禮在西安順利召開,中科院上海微系統與信息技術研究所副所長、腦虎科技創始人兼首席科學家陶虎憑借絲蛋白在轉化醫學領域的創新應用榮獲本屆“轉化醫學創新獎”。
“轉化醫學獎”是由上海廣慈轉化醫學研究發展基金會、轉化醫學國家重大科技基礎設施聯盟共同發起設立的,旨在對轉化醫學研究領域具有突出貢獻的專家學者,以及取得突破性創新成果的臨床醫生和科研人員進行獎勵,加速培養一批轉化醫學相關領域的杰出人才,促進轉化醫學領域的有序發展與水平提升。
陶虎此次榮膺“轉化醫學創新獎”,憑借其幾十年如一日鉆研中國傳統材料天然蠶絲,并專注于推進絲蛋白在轉化醫學領域的創新應用,主要包括將絲蛋白應用于植入式醫療器械、腦機接口、生物存儲、智能傳感器等方面。
植入式醫療器械方面,陶虎團隊聯合空軍軍醫大學西京醫院雷偉團隊,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的生物材料,歷經5年技術攻關,成功突破了蠶絲臨床應用的技術壁壘,研發出新型可降解蠶絲接骨螺釘,是全球首款實現人體內應用的可降解醫用蠶絲骨釘。
腦機接口方面,陶虎團隊采用蠶絲蛋白犧牲層自體的微創植入技術研發制成“微創植入式高通量柔性腦機接口系統”?；谛Q絲蛋白可控降解特性,將電極浸涂蛋白實現暫時硬質化,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電極微創植入,可免去大范圍開顱帶來的傷害,有效地解決了神經電極在植入時產生創傷大的問題。此外,使用神經電極精準定位技術,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新應用,促進前沿科技成果的落地轉化。
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寫入,并用同一套系統讀取。通過改變寫入光的能量,調節蠶絲蛋白上加工圖的形貌,從而實現原位重復擦寫。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材料,是目前國際上首個瞬態可溶電子微系統的基底和封裝材料。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,尤其在健康醫療、環境保護等未來電子技術領域,有望產生顛覆性突破和革命性創新。
