做4D打印干细胞载体的引领者！青大学子获山东省“互联网+”大学生创新创业大赛金奖

2021-10-20 09:44:58

青岛大学

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近日，山东省教育厅公布了第七届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛的结果。经过校级初赛、省级决赛等环节，共决出金奖200项、银奖300项、铜奖500项等。其中，由青岛大学检验系副主任徐文华教授指导，2019级临床检验诊断学硕士研究生王子博带领的团队“肤源奇——全球4D打印干细胞载体的引领者”荣获金奖并位列高教主赛道研究生创意组第一名。

该项目负责人王子博在青岛大学求学已经有7年时光了，“学校医学教育优势明显，读研时我毫不犹豫地选择了母校。”由王子博牵头研究的这一项目，旨在用新型干细胞载体帮助烧伤患者移植皮肤，解决皮肤灼伤、创面大面积受损这一问题。

据统计，国内每年皮肤灼伤人群约有2600万人，皮肤灼伤率为意外受伤的第四位，严重的灼伤将会给伤者及其亲属带来无可量计的身体、心理双重伤害，将会产生长时间的社会、家庭负担。王子博表示，目前常用的皮肤灼伤修复方式有两种，“一种是植皮手术，用健康的皮肤移植，反复取皮、植皮，患者痛苦度高，也容易留下永久疤痕；还有一种是使用人工修复材料，现在主要依靠国外进口，治疗费用高、修复周期长。”

要解决这一痛点，就需要找到合适的修复材料。近年来干细胞已成为全球再生修复领域的研究热点，并连续2年被《Science》杂志列为十大科学突破之首，这为大家提供了新的思路。王子博师从徐文华教授，在其研究基础上，团队发现干细胞能够解决以上痛点，解决了材料问题之后，采用什么方式成为了新的挑战。“市面上的干细胞产品大多采用体内注射的方法进行治疗，但当皮肤大面积受损时时，创面缺失会导致直接注射细胞存留量低，修复效果不佳。”王子博说道。

随着研究的不断深入，团队提出了采用4D打印技术研发新型干细胞载体的构想，这也是全球首个提出用4D打印干细胞载体植入创伤处的核心技术，大家为这个新型干细胞载体起名为“肤源奇”。相比于3D技术，4D技术新增了时间维度，能够随着时间变化让打印制品的形状发生改变。“这样做，能够让干细胞随着人体体温的变化，从固态演变为凝胶状增加细胞驻留性，可以帮助细胞留在创面上，不易脱落。”王子博做了一个形象的比喻，肤源奇就像创可贴一样，能够贴在灼伤处，无需缝合且费用低廉，可显著降低患者痛苦，缩小修复周期。

这一构想一改传统局部注射干细胞的弊端，最终肤源奇还能通过自主降解被人体吸收，目前该项目的临床前期实验已经完成，已授权8项国内外发明专利，受通PCT专利10项，发表高水平SCI论文15篇，还与山东大学齐鲁医院、青岛市中心医院、河南省人民医院等10余家医疗机构达成了战略合作。

研发的过程不是顺遂的，从材料选择到配比再到合成条件、打印参数等设置，王子博团队经历了数不胜数的挑战，才逐步摸索出成型的模式。王子博回忆，最初打印肤源奇时，它的形状与预想的相差甚远，“比如一开始我们想象打印出来是圆形的，结果机器运转到一半就打不出来了，打出的载体也是七零八落的，完整性很低。”通过与厂家联系，进行特异性的改装，如专门设置控温参数等，再加上老师的指导，慢慢地，载体能够被稳定的打印出来了。