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  第十七屆中國國際工業博覽會11月3-7日在國家會展中心（上海）舉辦，本屆博覽會以“創新、智能、綠色”為主題，聚焦智能制造及“互聯網+”等新興技術，復旦大學有11個項目亮相高校展區，涉及新材料、生物醫藥、智能制造、環保節能等方面，其中高分子科學系、聚合物分子工程國家重點實驗室丁建東教授和俞麟副教授的“可注射性醫用熱致水凝膠”項目獲工博會創新獎。

  丁建東教授和俞麟副教授團隊研制的可注射性醫用熱致水凝膠兼具生物相容性、可生物降解性和可注射性，在內鏡下黏膜剝離術（ESD）中的黏膜下流體墊、術后防粘連材料、藥物緩釋載體與組織工程材料等領域具有廣闊應用前景。該項目已授權中國發明專利5項，發表研究論文50余篇，相關基礎研究在2014年獲得教育部自然科學一等獎。
  該類熱致水凝膠是一類具備熱可逆的溶膠-凝膠相轉變特性的合成高分子水凝膠，但是，與升溫后融化的魚凍不同，該合成材料具備低溫溶膠、高溫凝膠的特性，特別適合醫學應用。它可以單獨使用，也可以進一步包裹藥物、細胞等物質。
  丁建東課題組具體研發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）以溶液狀態存在，隨著升溫能夠自發的物理凝膠化，該凝膠化過程不涉及任何化學反應。該材料低溫時的溶液狀態，使得其通過混合方式即可負載藥物或細胞等物質，并且能夠通過注射器注射到體內任何特定的部位，在體溫下可自發物理凝膠化，將藥物、細胞等物質原位包裹，有望作為消化道黏膜下注射材料、術后防粘連材料、儲庫型藥物緩釋載體、可注射性組織工程材料等。
簡化手術流程 減少并發癥發生
  早期的消化道腫瘤主要表現為消化道黏膜的癌變。隨著ESD介入技術的發展，目前已經可以在消化道內鏡下通過電刀對癌變的黏膜進行剝離，實現微創的治療。但該手術通常需要在消化道黏膜下層注射流體，使得癌變黏膜隆起，方便手術操作并減少出血、穿孔等并發癥的發生。然而，目前臨床上常用的黏膜下注射流體存在著持續時間短、黏膜隆起效果不佳等缺點，該團隊同復旦大學附屬中山醫院內鏡中心（全亞洲最大的內鏡中心）合作，通過活體動物豬實驗證實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現了癌變的黏膜層和正常肌層的自動剝離，并且病變隆起高度、保持時間和穩定性都大大優化，從而簡化了手術操作過程，減少了手術所需時間，也減輕了醫師的手術壓力，提高了手術成功率。
  該團隊還拓展了熱致水凝膠材料其它的醫學用途，比如，術后組織粘連是困擾外科手術的重要難題，他們通過兔子、大鼠的體內粘連模型，證實這種熱致水凝膠是一種使用方便的術后創傷部位的物理阻隔材料，并且具有優異的防粘連的效果，可應用于腹腔、脊柱以及子宮等術后的防粘連，整體效果優于或等同于已經商品化的同類產品。
  近來，課題組的最新研究成果是還開發了國際上首例具有X-射線顯影功能的熱致水凝膠，其有望用于組織標記和血管內栓塞等體內各種特定用途。
實現藥物緩釋 減輕病人痛苦
  據俞麟介紹，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，其在注射入人體之后，就會隨溫度升高自發轉變為凝膠，隨著材料的降解或藥物的擴散實現藥物的長效釋放，不但能夠達到減少給藥次數，改善病人的順應性，并且能夠增強治療效果，減少并發癥的發生。
  比如，糖尿病是全球發病最廣泛、增長速度最快的慢性疾病之一。據國際糖尿病聯盟（IDF）統計，全球的糖尿病患者在2013年已經高達3.82億人，而預計2030年可達5.92億人。目前，我國有9840余萬人患有這種病，為全球糖尿病患者最多的國家。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長期治療、甚至是終身治療的過程，因而研發長效的治療Ⅱ型糖尿病的藥物輸送系統，提高藥物的治療效果，改善患者用藥順應性就顯得十分的迫切和必要。目前，該團隊也已經同上海醫藥工業研究院合作研發了一種新型的長效的降糖活性多肽藥物的凝膠緩釋制劑，實現了一周一次給藥的目的，并通過動物實驗驗證了其藥效。同時，該研究工作還解決了多肽藥物或蛋白質藥物在凝膠制劑中的初期暴釋而后期不完全釋放的技術難題，有望作為其它多肽和蛋白質藥物的平臺技術。
  在抗癌藥物緩釋的應用中，課題組也取得了一定的進展。比如，此類材料包載疏水的抗腫瘤藥物之后可以根據需要緩釋藥物長達一周到一個多月不等，進一步的體內實驗也證明這些載藥凝膠制劑具有良好的體內抗腫瘤效果。例如，采用此類熱致高分子水凝膠成功包裹了一種臨床上已經使用的喜樹堿類藥物伊利迪康，不僅實現了一次皮下注射可以緩釋藥物達兩周，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率，可有效降低藥物的使用劑量。裸鼠實驗表明，所接種的人類結腸癌腫瘤的體積最終大大縮小，而毒副作用則十分微弱。這一發現為不通過開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”
  復旦大學生物醫用材料課題組由聚合物分子工程國家重點實驗室主任丁建東教授帶領，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用材料進行各方面的研究。
  丁建東和俞麟團隊關于熱致水凝膠的研究已經持續了十余年。前期工作主要是側重于材料的分子設計和凝膠化機理的基礎研究。根據國際權威數據庫SCI(Science Citation Index)檢索，該課題組關于熱致水凝膠的論文被國內外同行在國際核心期刊引用超過一千次；部分論文被SCI的姐妹數據庫ESI（Essential Science Indicator）選為近十年高引用論文（全球前1%），熱致水凝膠相關領域被ESI列為國際學術前沿（Research Front），而丁建東和俞麟的部分論文被ESI列為該學術前沿的核心論文（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“教育部自然科學一等獎”。
  該課題組還進行了若干應用基礎研究。目前的研究重心已經開始轉向材料的臨床應用和產業化。本著循序漸進的原則，復旦大學生物醫用材料課題組打算將不添加任何藥物和細胞的ESD術中的黏膜下注射材料或者術后防粘連材料作為未來臨床應用的突破口。雖然組成該嵌段共聚物的聚酯嵌段和聚醚嵌段單獨均獲得過美國FDA(食品與藥品監督管理總局)的批準用于人體，但是其嵌段共聚物仍然屬于新型的“一類”醫用材料，相關臨床應用的突破有可能產生全球影響力。
  丁建東表示，一方面，課題組正在努力開展面向最終臨床應用的研究和推動制定新型醫用材料的標準；另一方面，期待合適的企業合作伙伴，以走完韓正書記在2015年5月12日參觀復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室時所強調的科研成果產業化的“最后一公里”。