竞彩足球最新版下载-谢曦:“死磕”人体健康传感器

  科学闪光者

  谢曦:“死磕”人体健康传感器

  在医院抽血测过血糖、激素吗?觉得扎针太疼或过程繁琐?

  中山大学青年学者谢曦,一直在尝试改进这些医学诊疗技术,近年来他边学边做,研发了多种可穿戴人体健康传感器和生物科研传感器。去年,因“将光电传感技术与生物医学交叉融合,为生物研究和医学诊疗提供前沿工具”,谢曦入选《麻省理工评论》“35岁以下科技创新35人”中国榜单。

  谢曦从美国斯坦福大学博士毕业后,在麻省理工学院做博士后研究,但耀眼的简历并没有让他停步不前。最近,他决定进行一场更加艰难的跋涉:做好奋战10年的准备,和植入式动态血糖传感器“死磕”。这不单是为了解决血糖等健康指标无法实时监测的问题,谢曦也希望打破我国在生物医学传感学科领域成果稀缺的现状。

  2016年,谢曦成为中山大学生物电子学科带头人。生物医学电子学科属于新兴交叉学科,聚焦于应用电子信息技术揭示生命现象本质,解决生物、医学等基础研究中机理机制、重大疾病等关键难题。

  科学家在困难里冲锋陷阵,普通人就有改善生活的希望。在开启新的跋涉之前,谢曦成功研发了一种可用于药物筛选的科研仪器——体外细胞微纳芯片。科学家在筛选药物的过程中,经常需要向每一个实验细胞注射药物,并精准地监测效果,而体外细胞微纳芯片则是给药和监测其药物反应的工具。

  这是一种十分精密的生物电子传感器。为了把药物高效地送达细胞,并精准地监测效果,每个细胞都需要插入数十个纳米“针头”,这些“针头”安装在直径为几百纳米的电极上,密密麻麻的电极则安装在直径1平方厘米的微加工芯片上,小小的芯片形成一个纳米针头阵列。

  谢曦做的这种“袖珍针板”是一种救命的科学仪器,能助力科学家进行癌症等疾病的药物筛选。但在研发科研工具的同时,他还发觉,一些实际医疗场景中,需要能够用于人体的电子传感器,实时传输病人的健康情况,“我希望开发一种临床应用型技术,解决一些病人的需求”。

  比如有些病人需要实时监测心脏、血压等情况,他就利用柔性电子材料制作成可穿戴传感器,贴附于人体皮肤外,更便捷且连续地监测心电、脉搏、血压等生理指标。

  然而研究越深入,和临床结合越紧密,谢曦需要解决的问题越棘手。在病人住院时,往往还需要监测血糖、激素、代谢物等情况;而对于一些服药病人,有时还需要精确掌握体内药物的浓度变化从而进行动态调整,部分需求目前只能靠一次次抽血来实现,无法实时监测。能否研发一类微介入人体的传感器,实时传回这些生理指标?

  在植入式人体传感器中,他选择从微创式动态血糖传感器入手。谢曦介绍,动态血糖监测仪在临床中需求广泛,它能够长时间插入皮下监测病人的血糖,不仅能连续反映血糖变化,还可以免除糖尿病人频繁指尖采血的痛苦,“比如二型糖尿病患者,可以根据动态血糖变化调整相应的胰岛素用量”。国外的相关技术在不断迭代,但由于缺少技术突破,目前这种医疗传感器还没有实现国产化。因此他决定投入这一领域,对动态血糖检测仪进行攻坚。

  虽然,谢曦此前所做的纳米针头阵列和植入式传感器有相通之处,但从“体外”到“体内”是一个质的跨越。他说:“通常植入式的医疗仪器从研究到最终进入临床,周期至少需要10年,我准备花很长时间来‘啃’这个项目。虽然基础功能已经在实验室里实现,但传感准确性要达到临床的严格标准,还有很长的路要走。”

  “迈出这一步很不容易,学生有毕业的要求,科研有经费的压力……”他知道做这种长线项目会很“难熬”。然而最难的还不是科研“性价比”的压力,而是交叉学科知识的积累和贯通。

  事实上,随着前沿科技的发展,靠单一学科就能解决的问题越来越少,需要交叉学科解决的问题越来越多。谢曦面临的困难,不少学者也深有体会。

  为了突破这个医疗技术难题,谢曦的办法很朴素:一边当老师,一边当学生。

  “我们团队的特点是有求知欲、虚心、高度交叉。”谢曦介绍,微介入式传感器是一项多学科交叉的研究,囊括电子、材料、人工智能算法、生物、医学、化学等,而且学科跨度很大,“比如学电子的学生和学生物的学生其实很难想到一块去”。作为一个交叉学科项目的博士生导师,谢曦所面临的要求就更高了,“最起码核心点自己都得懂”。

  “我经常和不同专业的同学请教,带着我的学生去看其他生物学生做实验。教授都太忙了,所以我经常先和他们的学生请教入门技术。实践起来才知道,生物实验的操作和理论完全不是一回事,深奥程度更是不可测量。”

  “临床医学和生物又不一样,在临床上,我就把自己当实习生。现在甚至考虑读一个临床医学的在职学位。”

  “我也经常和自己的学生讨论问题,每个研究生和博士生都各有特长,向学生请教是很正常的事情。”谢曦的办公室让给了一些临时还没有分到座位的同学,他自己则和学生们坐在一起。

  对于研究交叉学科来说,教学相长的心态或许是必备条件。

  按照谢曦的计划,单是一个微介入式动态血糖传感器就要“啃”10年甚至更久,他还希望攻克微介入式动态激素传感器等精密仪器。如此算来,他大概要当一辈子“学生”。但他完全不认为这丢了当教授的面子,反而抱着一种特别感恩的心态:“有人愿意教我,我已经谢天谢地了!”

  在谢曦看来,做科研,一方面是基于求知欲,希望学习更多知识,探索自然奥秘。另一方面,是结合国家和社会发展需求,尽自己的一份力。在求知欲和社会需要面前,虚心学习、交叉运用,是自己的“本分”。

  中青报·中青网记者 张茜 来源:中国青年报

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