兰大人闯科研“无人区”:人工皮肤破解损伤修复难题

兰大人闯科研“无人区”:人工皮肤破解损伤修复难题

“成本自主可控,基本能够实现医用级牦牛胶原蛋白的完全自主量产并且已经掌握了相对成熟的材料制备技术!”“新颜——新型胶原蛋白基人工皮肤”项目负责人、化学化工学院2022级博士研究生李文华在谈到当前的项目成果时,语气中透出隐约的自豪。

⌈国家提倡基础研究要坚持两条腿走路,所以在科研和应用层面我们都想做出一些努力。⌋在李文华看来,每一次带着项目参赛都是在踏向那个名为“理想”的终点,也是在竞争中提升自我。作为青年学子,参赛不仅仅代表着“成败”,这更意味着他们在实现产业化应用的征程上又迈出了踏实的一步。

当下,在大面积重度皮肤损伤的临床治疗中,传统修复手段几乎无法实现对患者皮肤的一期愈合,还有可能在植皮过程中对其产生二次伤害。这不仅是临床中的一大痛点,对于患者而言也是沉重现实。基于临床皮肤大面积严重损伤修复的困境,兰州大学“新颜——新型胶原蛋白基人工皮肤”项目团队从应用短板出发,希望通过科技创新让更多的皮肤损伤的患者也能够焕发“新颜”,迎接属于他们的美丽新生。

“新”意

创新+用心 是科研情怀更是担当

2022年12月,李文华带领他的团队和当时还并不算成熟的“新颜”踏上了“互联网+”大学生创新创业大赛的征程,在经历了无数次的讨论、修改、完善后,最终“新颜——新型胶原蛋白基人工皮肤”项目斩获了第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道研究生创意组甘肃省金奖。

回想比赛的这段时间,李文华抿嘴一笑,作为负责人,他最知道“新颜”是如何一步一步走到大家面前的,也最视若珍宝。

“大面积皮肤损伤会导致机体关键功能的缺失,严重时甚至导致死亡。”在做背景调查时,李文华和团队成员发现了这一临床短板,而当下对于皮肤缺损的传统修复手段,包括自体、异体皮肤移植,这些方法皆无法满足大面积重度皮肤损伤患者的医疗需求。

上世纪50年代初,对于组织工程人工皮肤替代物的研究进展有效缓解了这一问题,但因为残留毒性等问题导致其在临床应用中受限。

市场方面,中国高技术含量生物医用材料市场规模日益壮大,应用于皮肤修复的医疗器械产品需求逐年增加;在人工皮肤领域,目前国内无同类人工皮肤竞品,而国外竞品价格昂贵,难以满足使用需求。

基于这些临床应用的堵点、痛点和行业发展现状,李文华和团队在化学化工学院肖建喜和张海霞教授的指导下,创新开发了全仿生胶原蛋白基三层人工皮肤,为解决皮肤严重损伤临床修复难题找寻新的出路。作为一种全仿生皮肤替代物,新型胶原蛋白基人工皮肤能够引导皮肤快速完成无瘢痕修复。

据李文华介绍,截至目前,团队已实现医用级牦牛胶原蛋白的规模化制备,新型胶原蛋白基人工皮肤的材料、性能也实现跨越式提升,基于皮肤修复的应用场景满足了对材料力学强度和降解时间的准确调控,总体上实现了:制备成本低、生物安全性高、满足皮肤损伤的快速无痕修复的重要需求。

创新科研,用心钻研,

李文华真正带领团队走下了扎实的第一段路。

凝 聚

全员i人?情绪稳定,发挥1+1>2的力量

一个富有凝聚力和生命力的团队是成功的基石。如果用3个词来概括李文华和他的团队,最可能是稳定、扎实、进取。

互联网+大赛要求团队成员不得超过15人,除了李文华带领的初创成员外,近一半的人是在他们发布招募通知后加入的。“在学校创新创业平台上发布招募成员公告后,大家都很踊跃,团队组建的还算顺利。”

基于完成项目的需要,团队成员辐射了化学院、临床医学院、管理学院和信息学院……但据李文华介绍,相比于大多数团队,他们的一切流程都进行得很顺利,没有戏剧性的矛盾冲突,没有观点相左时的言辞激烈,也没有心有不甘地互相责备,“可能因为团队中的i人比较多”——这也许是他们情绪如此稳定,相处如此peace(平和)的重要原因。

⌈在团队组建初期,大家都是抱着同样的目标,干劲十足,所以在队伍组建好之后我们立刻进行了明确的分工。⌋

付彩虹、黄文杰、杨艺和魏国琛来自化学化工学院,主要负责原料制备的相关实验;付嘉雨和林奕丰等6位来自医学院临床专业的学生则负责动物实验的部分,此外团队里还有两位管理学院研究生和两位信息学院的学生,分别负责财务和数据分析两大板块的内容。

在责任到人的分配之下,大家都在各自的领域埋头深耕、做精做细。合作难免有意见分歧,但在这支情绪稳定的队伍里,没有针尖麦芒的交锋,只有独属于i人的稳定沟通。

因为前期分工清晰,李文华和团队成员在整个参赛过程中都很少熬夜,不过,“没有熬过大夜的比赛是不完整的。”即便对自己的成果再有自信,答辩之前也总会反复斟酌损益。

李文华和化学化工学院本科生魏国琛负责答辩前最终版PPT和项目计划书的整理修订,“从早上八点一直坐在实验室改到了第二天”,这是让他们印象最深刻的一晚。参与答辩的魏国琛和付嘉雨也在校车堵车的状况下,经历了一场十分戏剧性的校赛复赛。

热血、坚韧、敢想敢干、严谨细致……

在这个年轻团队身上,

好像用再热烈的词语形容都不为过!

坚持

期主义,不是为了比赛而比赛

“互联网+”创新创业大赛为青年学子提供了一个敢想敢为、善做善成的平台,作为连接校园与社会的中介,它给予了学子更多的机会,也让更多的学子看到了希望。在创新创业的过程中,青年学子主动寻找自我与社会发展的交汇点,用实践的方式,验证着光明必在奋斗之路。

初赛、复赛、省赛,一路走来李文华和团队成员也克服了重重困难。这些困难可能是2022年报名时,疫情仍未放开,前期准备只能在线上进行的一次次的会议,一次次推翻与重来;可能是实验过程中数据的不稳定和结论的不满意;也可能是与竞争对手暗自对比后的落差与迷茫……

就整个进程而言,在“两条腿走路”上,前期他们只完成了科研的部分。“创新创业大赛是产品真正落地前的推演和论证过程,我们能够从评委老师、参赛选手、指导老师等多个角度获得启发,暴露问题、解决问题。”

凡此种种,他们都有一步一步踏实迈过的决心,他们相信最终能呈现出一个理论严谨、过程完善、数据扎实、前景光明的“新颜。”

李文华分享道,“客观来讲,学校在这个过程中给予了项目组非常多的帮助,我们当时轮流去参加学校组织的培训营,只要有培训,学校通知可以参加,我们就去。从最开始的讲座到导师一对一指导,项目思路越来越清晰,评委提问环节也越发得心应手。”

当然项目的顺利进展也离不开指导老师的悉心指导,“新颜”团队的指导老师是来自化学化工学院具有15年胶原蛋白相关研究经验的肖建喜教授和从事分析检测领域研究的张海霞教授,以及具有产业背景的其他业界专家,李文华说,“在专业上的问题,很多时候都需要他们的点拨,为我们开拓思路和方向。”

⌈“要始终秉持着长期主义的观念来看待比赛这件事,比赛的结束并不是项目的终点。”⌋

从原料提取到材料制备再到复杂的理化性质分析,他们已然走过了大大小小的比赛,经历了无数的评价、审视,在李文华眼里,“互联网+”比赛是连成他们胶原蛋白研究这条线上的一个点,后面也许也会参加更多其他的比赛,来逐渐完善他们整个发展链条。

下一步,李文华和他的团队将要真正的从科研走向应用,迈开另一条腿。进行原料生产GMP厂房的建设,推动下游产品集群的产业化,以医院皮肤科为核心用户,辐射至其他皮肤医学应用中。

赛事结束,但他们仍旧在坚持。在时间的复利下,他们始终坚持着初心。回头看,这只是他们在胶原蛋白研究领域走过的长长路途中的其中一段,每逢想起便会会心一笑,这颗记忆的星星也会不断迸出新的火花,激励着他们在胶原蛋白研究领域中躬耕。

在答辩辞终稿中,他们写道:“5年后回首,希望我们能够一步一个脚印踏实完成所有项目规划。”

看上去有些理想主义,但事实上,这就是他们现在正在做的。

采访丨冯杨敬 谢璐瑶

文字丨冯杨敬

图片丨白泉 谢璐瑶 受访者提供

(兰州大学官方公众号)

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