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“浙里”科技追梦人(四)

2023-12-06

科学24小时 2023年12期
关键词:浙里富锂鼓膜

沈毅:耳聋治疗技术革新,打开聆听世界的“窗口”

人物名片:沈毅,现任宁波市第二医院党委委员、副院长。医学博士,主任医师,博士研究生导师。中国中西医结合学会耳鼻咽喉科专业委员会委员、浙江省医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会常委、浙江省青年高层次人才协会会员、宁波市医学会耳鼻咽喉头颈外科分会主任委员,《中华耳科学杂志》编委。浙江省卫生高层次创新人才,宁波市领军和拔尖人才工程(第一层次)培养对象,宁波市优秀留学人才,澳大利亚西澳大学客座副教授,澳大利亚耳科研究所访问学者。

他具有丰富的耳鼻咽喉头颈外科疾病临床诊疗经验,能熟练开展本专业常见的各类手术,擅长耳科、鼻科及咽喉头颈疾病的诊治,尤其对中耳炎、传导性耳聋、鼻窦炎鼻息肉、咽喉肿瘤及甲状腺肿瘤等疾病的外科治疗有独特的技术专长。

2014 年由诺贝尔生理学或医学奖获得者Barry Marshall 教授(右一)推荐,获“澳大利亚ESIA Valerie Alder 最佳研究奖”

耳朵里那一层薄薄的鼓膜,看似毫不起眼,却事关人们能否正常聆听和与外界交流。当这层膜出现破裂时,人们就会出现反复耳流脓和听力障碍,要么无奈接受,要么住院进行全麻手术修补。

沈毅所做的,就是让“修补”的过程更有效、更微创、更廉价。“耳朵是人体听觉器官,是人类聆听世界的窗口。我们所有的努力,都是为了保障它的健康。”

在2021 年度宁波市科技进步奖名单里,就出现了沈毅的名字。由他牵头完成的“组织工程技术治疗传导性耳聋的基础与应用研究”荣获一等奖。

一个奖项的背后,是人类与听觉障碍疾病漫长的斗争,是无数科研人员前赴后继的不懈努力,是沈毅及其研究伙伴持续十余年的深耕和探索。

2009 年,沈毅赴澳大利亚耳科研究所学习深造,并于西澳大学医学院攻读博士学位。在这片陌生的土地上,沈毅接触到了世界前沿的耳科疾病研究理念和诊疗技术,作为该实验室的第一位华裔科研人员,他一步步推动研究走向深入,并逐步实现临床转化。

他瞄准的方向是“组织工程技术治疗传导性耳聋”。所谓“传导性耳聋”,主要就是大众熟悉的“中耳炎”和“鼓膜穿孔”造成的耳聋。如今,在全球15 亿听力障碍人群中,中耳炎患者为3.3 亿。据了解,《中国听力健康报告》显示,我国听障发病率超过16%,其中中耳炎和鼓膜穿孔的发病率最高。“慢性鼓膜穿孔通常需要全麻手术治疗,具有创伤较大、技巧复杂、费用较高等缺点,我们希望寻找更好的治疗方法,改变现状。”沈毅表示,全新的“鼓膜组织工程治疗技术”,是采用丝蛋白和胶原蛋白制备的人工鼓膜,通过其负载的生物活性分子,实现鼓膜再生与听觉康复。

新旧两种治疗方式的效果有何差异?他进行了详细对比——

传统的治疗方式,通常在手术室进行,患者需全身麻醉,手术时间较长,费用高达万元,且需要住院多天。如鼓膜未愈合,往往需要再次手术,费时、费力、费钱;而“鼓膜组织工程治疗技术”可以在门诊治疗室进行,仅需局部麻醉,操作时间十余分钟,治疗费用低至600元左右。

“通过该方法再生的鼓膜,其形态与听功能会更接近于正常鼓膜。”沈毅说。

这并非沈毅的“一家之言”,其背后有国内外学术界的广泛认可以及大量的临床案例。

沈毅指导医学装备科开展6s 精益管理提升改善专项行动

据了解,围绕该研究项目,沈毅及其研究伙伴已在国际权威期刊发表学术论文39 篇,获国际和国内奖项4 项,授权专利9 项。他还主编出版了专著《慢性中耳炎》。

“鼓膜组织工程治疗技术”于2018 年推广至今,已应用于宁波地区多家医院100 余例患者,取得了良好的临床效果。一份份病例资料、一面面感谢锦旗,都是对研究成果的最好表彰。

然而,沈毅的目标不止于此。对这位一年主刀手术超过600 台、接待7000多名门诊病人的医生而言,科研的目的就是寻找解决临床问题的创新方法。一方面,沈毅着手研发鼓膜“魔术贴”项目,让人工鼓膜具备更好的治疗效果,力争实现传导性耳聋的精准微创治疗,攀登“医学高峰”。另一方面,沈毅将着手向乡镇基层医疗卫生机构推广“鼓膜组织工程治疗技术”,让更多一线医务人员掌握这一简便、高效的治疗方式,以最小代价切实解除每一个患者的病痛。

如今,沈毅开展的研发项目多次获得国家自然科学基金和浙江省自然基金资助,也收获了诸多荣誉,但这绝非终点。正如沈毅自己所言,科技的本质是创新,为理想而奋斗是世界上最快乐的事。

刘兆平:面向需求,集智攻关

人物名片:刘兆平,博士,研究员,博士生导师,浙江省石墨烯制造业创新中心主任。入选国家高层次人才特殊支持计划,荣获“全国五一劳动奖章”,享受国务院政府特殊津贴。

他的研究方向为石墨烯和锂电池。已在Nature Energy,Nature Communications 等著名学术期刊上发表论文200 余篇。申请中国发明专利300 余项,国际专利30 余项,实现了石墨烯和新一代动力锂电池材料等多项技术成果的转移转化。主持承担国家自然科学基金项目、中国科学院重点部署项目、浙江省重点研发计划项目、浙江省杰出青年基金项目、宁波市重点研发计划项目以及企业合作项目等30 余项科技项目。

石墨烯研究方向成果

石墨烯被称为21 世纪最具颠覆性的新材料,集超高载流子迁移率、超高强度、超高导电性、超高导热性、超高比表面积与高透光等众多优异性能于一体,在储能、传感器等诸多领域均有巨大的应用潜力,一直是世界各国竞相发力的热点。

我国的石墨烯产业在早期的发展中存在着诸多需攻克的难题。由于制备成本昂贵,从2004 年问世至今,石墨烯一直未能实现产业化。刘兆平带领团队,自2009 年起,历时3 年多,经潜心钻研,率先开发出一种全新的插层剥离技术。自2013 年起,又历时3 年,埋头苦干,率先突破了单层石墨烯薄膜的连续卷对卷CVD 制备技术。据刘兆平介绍,应用了他们自主研发的新技术,石墨烯材料制造成本大幅下降。

2017 年年底,浙江省石墨烯制造业创新中心作为浙江省首批省级制造业创新中心之一落户宁波,后又升级为浙江省目前唯一一家国家制造业创新中心。作为国家石墨烯创新中心的核心技术力量成员,刘兆平与其团队致力于石墨烯应用技术创新。目前,石墨烯创新中心已突破高固含易分散石墨烯水性浆料制备、石墨烯浆料印刷及涂布等多个关键共性技术,累计支持420 余项石墨烯应用技术项目的研发,产品还广泛应用于可穿戴理疗、电采暖、工业加热等领域。“比如护目镜镜面上就有使用我们的石墨烯薄膜材料,加热后可以有效减少水雾的产生。该材料在防疫期间发挥了重要作用。”刘兆平说。

锂金属的优点在于它的充电速度比锂离子电极快得多,并且容纳的能量比锂离子电极多 10 倍

富锂锰基正极材料研究方向成果

富锂锰基正极材料因利用氧活性导致更多的锂离子可逆脱嵌,其放电比容量高达每克300 毫安时以上,是全球公认的下一代高容量正极材料。

近十年来,中国科学院宁波材料所动力锂电池工程实验室在刘兆平的带领下,长期致力于富锂锰基正极材料的研发,围绕降低富锂锰基正极材料的首次不可逆容量、循环过程中电压衰减和氧析出等关键科学问题开展了深入的基础研究,取得了一系列进展。

通过对富锂锰基正极材料中氧活性与热稳定性关系,以及微米级晶粒的锂离子传输动力学过程的深入研究,刘兆平及其研究团队详细阐明了富锂锰基正极材料的氧活性与热稳定性之间的关系,为下一代高安全、高能量密度锂离子电池的实现提供了重要借鉴意义。与此同时,刘兆平带领科研团队基于基础研究成果,开展高容量富锂锰基正极材料的中试研发,并持续向下游动力电池企业提供中试样品,旨在加快推进高容量富锂锰基正极材料的商业化。

作为中国科学院宁波材料所动力锂电池工程实验室主任和国家石墨烯创新中心主任,刘兆平认为,身为科研人员,要面向需求,集智攻关,源头创新,跨界合作,真正推动原创性基础研究和协同创新,在实现国家高水平科技自立自强中发挥硬核作用,把自己的理想信念和科技攻关融入国家战略需求中。

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