【对话/观察者网心智观察所】

脊髓损伤，这个一度让医学界陷入困境的难题，如今因一位科学家的创新研究而看到了一线希望。同济大学的朱融融博士及其团队成功研发出全球首例可注射的神经系统生物材料修复支架。这项技术为全球数百万患者带来了新的希望之光。

朱融融博士荣膺观察者网2024年度“科创人物·年度领航者”称号。近期，心智观察所深入探访了这位科研“先锋”，倾听了她讲述如何运用生物材料描绘生命之坚韧。

心智观察所：首先对朱教授荣获本年度观察者网的科创人物称号表示热烈的祝贺。朱教授在纳米生物医药领域的研究已有多年历史，同时我们也得知您的研究团队在脊髓损伤修复技术方面取得了显著成就。那么，能否请您从技术角度，简要为我们阐述一下“可注射神经系统生物材料修复支架”的相关内容呢？

朱融融提到，这种生物材料具备促进神经再生、引导轴突定向生长、重塑神经环路等多重功效，显著加快了脊髓损伤的修复速度，相当于建立了一个神经中继系统。简单来说，脊髓若断裂，神经网络将不复存在，大脑发出的电信号也无法传递。因此，我们成功研发了一种新型生物材料，该材料能够将断裂的神经重新连接，并推动神经元继续生长，进而构建出一个全新的神经网络。通过这个中间的桥梁，大脑的信号得以传递至下游的肌肉和感觉效应器，将其转化为运动信号。同时，下游肌肉和感觉效应器的电信号也能反向传输至大脑。因此，这个人工“支架”具备了与原生神经器官相似的功能。

心智观察所：究竟是什么机缘，促使您选择了投身于这一富有意义的学术领域呢？

朱融融提到，她偶然加入了2016年程黎明老师主持的关键研发项目。该项目致力于解决脊髓损伤的修复问题。在此之前，朱融融主要从事生物材料的研究，主要专注于设计工作，特别是在抗肿瘤领域的应用较多，而涉及再生领域的项目则相对较少。

自2016年起，我开始涉足脊髓损伤领域，随后发现神经科学对我而言更具吸引力，于是便将所有精力投入到运用生物材料促进脊髓损伤再生修复的研究中。

此类任务涵盖了材料研发、脊髓损伤病理微环境的深入分析等多个方面。若要研发出优质的材料，并非简单地将材料植入脊髓即可，而是需针对病理微环境的调控需求对材料进行再优化与设计。如此，材料不仅能有效调节微环境，还能促进内源神经干细胞的分化，这个过程颇似学科间的交叉融合。

心智观察所：这项技术的难度与复杂性似乎颇高，贵团队所研发的层状双氢氧化物在动物实验中已展现出显著的疗效。能否请您分享在研究过程中的一些令人难忘的时刻？

朱融融提到，那些令人难忘的时刻并非仅此一个。首先，她回想起的是在啮齿类动物身上的实验。他们原本是通过深度学习技术筛选出了这些材料，但在实际使用这些材料进行实验时，并未对其抱有极高的期望。这是因为许多材料在体外实验中表现出色，但一旦进入体内，效果可能并不理想。

我们首先在啮齿类动物身上进行了实验，结果发现该材料显著提升了它们的后肢翻掌动作及整体步态。那一刻令我难以忘怀，因为它证实了我们的研发材料对啮齿类动物确实有效。随后，我们获得了众多认可，并成功争取到了资助。在获得资助之后，我们决定在恒河猴身上进行进一步的实验。

2021年的那个时期，实验的进行颇为艰辛，特别是在恒河猴身上进行的实验尤为复杂。起初，我们对实验成功的可能性并不抱有太大的期待，因为许多在啮齿类动物身上表现出良好效果的物质，在非人灵长类动物身上未必能产生相同的效果。

在啮齿类动物实验中，短短四周，我们便观察到材料助力小鼠步态的轻微恢复；然而，在非人灵长类动物身上，三个月过去，步态恢复的迹象却未见踪影，我们几乎要对此丧失信心。直至第四个月，负责饲养实验动物的科研机构来电告知，实验中的恒河猴已开始尝试行走，其中一些甚至步态稳健。这无疑是我们团队的一大鼓舞，该材料在恒河猴这一非人灵长类动物身上展现出显著效果，这预示着它未来在临床应用中也可能具有同样的疗效。

心智观察室：这款新型材料主要服务于脊髓受损的病患群体，那么在当前医疗实践中，对于此类损伤的治疗方法又是怎样的呢？

朱融融提到，在科研探索中，我们常会遇到各种疾病，脊髓损伤便是我们与临床协作的首个研究领域。在我国，每年新增约8至10万脊髓损伤患者，总数超过三百万。值得注意的是，其中不到20%的患者并非因皮质脊髓束断裂而受损，很可能只是由于局部水肿造成的压迫。通过大剂量激素治疗，这部分患者有望得到改善。然而，大约有82.5%的患者，即绝大多数患者，遭受了脊髓实质性的损害。目前，这些患者尚未找到任何有效的药物或治疗手段。因此，我们所采取的策略是借助这种过渡性的桥梁方法。

脊髓损伤多由交通事故、高空跌落等意外事故引起，治疗时需进行伤口清理，清理过程中往往需要移除椎板。这是因为部分患者的椎板已损坏，而目前医学界尚无合适的修复材料。实际上，用于脊髓损伤的修复材料不仅需具备生物相容性，还必须具备诱导神经干细胞分化为成熟神经元的特性。神经细胞本质上是放电的，因此，选用的材料必须具备相应的诱导特性。实际上，对这部分材料的挑选并非易事，其中存在一定的技术难题。

目前，我们在恒河猴身上进行的实验主要针对急性模型，而慢性模型的处理方法尚在研究阶段。初步考虑，可能会选择急性期的患者进行测试，因为慢性期患者的疤痕组织较为密集。同时，我们正在研究如何利用小分子或其他因素促使疤痕组织中的细胞发生转变，并通过酶解等手段使疤痕变得松散，进而借助生物材料进行有效的治疗。

心智观察所：您期望您的研究能够为脊髓损伤患者及其家庭带来何种积极的转变？

朱融融表示，患者及其家庭都承受着极大的痛苦。这是因为脊椎损伤患者虽然存活期较长，但生活品质却十分低劣。他们的手部失去握力，胸腰椎以下及手部神经因脊髓损伤而形成瘢痕，这些瘢痕组织会进一步扩大，导致残留神经元受损，甚至引发神经元死亡。正如之前所述，这80%的患者中，许多都是完全瘫痪或部分瘫痪。患者所期望的最低目标是能够独立坐起，或是自行走动，甚至只是自己刷刷牙，而这些在治疗开始之前都是无法实现的，显得极其艰难。

目睹患者的生活境遇，我内心深感痛楚。假若我们研发的材料能够被实际应用在临床，若能帮助患者们恢复行走能力，那将给我带来极大的满足感。