医工结合 “神索”面世

文/本刊记者 郭潇雅 通讯员 韩冬野

神经再生植入物“神索”的转化开发，以及将来的临床应用，有望为神经损伤再生修复提供更好的解决办法。

65张

目前神经外科开放床位（含NICU）共65 张

1200台

年手术量在1200 台左右

100张

在北京清华长庚医院建院10周年时，科室床位有望扩展到100 张。

近日，第48届瑞士日内瓦国际发明展落下帷幕，项目“神索：基于多功能集成式再生微环境仿生构建的神经再生修复植入物”（以下简称“神索”）获“评审团特别嘉许金奖”。该项目由清华大学附属北京清华长庚医院神经中心主任王贵怀团队与清华大学材料学院、乌镇实验室生物材料及再生医学转化团队PI负责人王秀梅团队，材料学院伍晖团队共同完成。

据悉，日内瓦国际发明展创办于1973年，是全球三大发明展之一，也是全球举办历史最长、规模最大的发明展之一。本届发明展上，40个国家的800多个参展单位共展出1000多个发明项目，“特别嘉许金奖”是从大赛金奖中选拔产生的，需评审团全票通过，是该发明展上最高级别的奖项。

深化医工合作

2014年11月，王贵怀从北京天坛医院神经外科来到了刚刚成立的北京清华长庚医院，并一手筹建了该院的神经外科。如何能使新学科推动新医院的发展，王贵怀认为，应当集中神经内外科综合力量，成立“神经中心”进行融合式发展，做出有“清华长庚”特色的神经科学疾病医疗服务中心。

历经8余年的发展，北京清华长庚医院神经中心在脊柱脊髓、脑肿瘤、脑外伤与急重症、脑血管病等亚专业上建立了临床优势，科室及成员先后获得“脊柱脊髓国家级培训中心”“优秀教学团队”“人民名医-卓越建树奖”“十大医学创新专家”等荣誉。

取得的一系列成绩，印证了王贵怀当初学科建设的思路是正确的。想要进一步发展，王贵怀认为，在既往工作的基础上，要充分利用清华大学医工交叉优势，通过技术创新，为学科发展提供不竭动力。

作为脊柱脊髓疾病亚专业的负责人，王贵怀在国内建立了首个脊髓肿瘤临床研究数据平台，并与清华大学工科合作，开发人工智能产品，对脊髓胶质瘤影像组学资料大数据进行分析学习。经测试，该AI产品临床诊断准确率高于医生，相关研究成果发表在国际顶级刊物《BMC Medicine》上，这一发现或改变脊髓胶质瘤的诊断与治疗方式。

在“脊髓功能调控与重建”领域，王贵怀团队与清华大学神经调控国家工程研究中心合作，完成了全国首例脊髓硬膜外电刺激“人工脊髓系统”的植入，在国内居于领先水平。目前国际上仅有瑞士团队可以完成该项疗法，王贵怀团队的相关成果已经发表在多个顶级期刊，转化前景巨大。

在神经再生修复领域，王贵怀团队与清华大学材料学院深度合作，致力于生物材料基础研究及生物医用材料产品开发，包括骨再生修复、神经组织再生修复材料的开发及临床转化等，在生物材料的研发制备方面取得丰硕成果。此次获奖产品“神索”，正是医工团队自2015年起，基于仿生神经组织材料设计及多功能集成式产品开发的科研项目，旨在通过仿生材料和再生医学策略，来解决临床神经再生修复这一世界级难题。

神索：基于多功能集成式再生微环境仿生构建的神经再生修复植入物。

应用前景广阔

从成分、分级结构、生物功能等多维度来看，“神索”是仿生天然的神经纤维，是一种构建适宜的再生微环境，从而促进神经再生和功能重建的多功能集成式神经再生修复植入物。

王贵怀告诉记者，“神索”主要由两部分组成，仿生神经外膜部分和仿生神经纤维水凝胶部分。仿生神经外膜中的胶原纳米纤维外管采用自主研发的气纺胶原纤维技术，仿生神经纤维水凝胶中包括蛋白纳米成分，采用自主开发的液体电纺纤维水凝胶技术和分子自组装技术相结合，形成从纳米尺度到宏观尺度的蛋白纤维多级定向组装结构，并仿生了外周神经自发修复过程中形成的“纤维轴索”。同时，该水凝胶材料具有和天然神经组织一致的弹性模量和多级定向结构，通过负载促神经和促血管多肽，构建适宜的神经血管再生微环境，再通过力学、结构、生物活性多信号协同，促进神经再生和功能重建。

从整个研发进程来看，团队首先从仿生神经纤维的角度，设计开发了多级定向纤维水凝胶材料和液态接收定向水凝胶制备技术，对材料的性能尤其是体外细胞学、分子生物学、基因组学等材料与细胞相互作用及机制进行研究。其次是基于动物实验的体内研究阶段，从小动物大鼠到大动物比格犬，再到非人灵长类动物，开展动物神经损伤模型应用验证及体内相互作用机制探讨，“神索”展示了优异的快速诱导神经再生和运动功能恢复能力。再次是多功能、多模态材料设计的优化和解决方案升级，最终形成了如今的这款“神索”产品。

在前期研究中，王贵怀团队将其应用于外周神经、脊髓神经、脑神经缺损的模型中，结果都表现出“神索”材料的优异性能及促进神经再生的作用。值得一提的是，“神索”的多功能集成式设计，使得这款神经移植物具有可拓展的、灵活的应用形式，可延伸出神经再生修复全品类产品，具有巨大的经济价值和社会价值。

目前“神索”项目进入了成果临床转化阶段，将依托乌镇实验室生物材料及再生医学转化中心平台开展医疗器械注册工作。计划首先以周围神经修复为主要适应证，申请三类医疗器械注册证，并逐渐拓展其脊髓神经等中枢神经系统的临床注册。

“医工结合，跨越发展。”王贵怀表示，今后将继续坚持走医工结合的道路，用更多创新成果，助力北京清华长庚医院下一个十年高质量发展。