——記中山大學生物醫學工程學院教授 周建華
隨著“健康中國”戰略的持續深入,我國醫療衛生事業獲得了蓬勃發展。國家高度重視科技創新在醫療衛生領域的應用,多次強調要加強醫學科研攻關,推動科技成果轉化,為人民健康福祉提供強大支撐。在這樣的政策引領下,中山大學生物醫學工程學院教授、哈佛大學訪問學者、生物醫學傳感檢測及微流控技術實驗室負責人、生物醫學傳感教研室副主任,廣東省便攜式普及型先進實用醫療器械工程技術研究中心副主任周建華,長期從事生物醫學微納傳感、快速生化檢測技術及芯片、微流控平臺及芯片、高通量技術和人工組織器官芯片的研究,并取得了卓越的科研成果,為我國醫療衛生事業的高質量發展注入了新的活力。
抗疫攻堅戰:突破快速檢測技術,彰顯科研力量
在醫療衛生領域,快速檢測技術的重要性愈發凸顯。從新冠疫情的防控到日常的疾病診斷,快速而準確的檢測手段是守護人民健康的防線。周建華教授帶領理工醫交叉團隊基于微流控技術構建"需求牽引-源頭創新-產業落地"研發體系,開發出多項國際領先的快速檢測技術。在疫情爆發初期,團隊僅用兩周時間便研發出基于往復流動增強傳質原理的新冠抗體快速檢測技術。該技術通過往復流動加速抗原-抗體結合,將傳統酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測耗時從數小時壓縮至5分鐘,同時保證95%以上的準確率。這一成果極大地提高了檢測效率,為新冠重癥與輕癥患者的精準分診提供了重要指導,有效降低了交叉感染的風險,被學界評價為新冠抗體檢測領域的重大突破。
在疫情防控的常態化階段,周建華教授帶領團隊研發出了基于逆轉錄環介導等溫核酸擴增技術(RT-LAMP)的便攜檢測系統。該平臺突破實驗室依賴,以保溫瓶實現核酸擴增加熱,結合泡沫箱、LED光源等常見材料構建檢測系統,配合智能手機完成結果判讀,15分鐘內即可獲得檢測結果。其檢測靈敏度較免疫蛋白試紙條提升百倍,可精準篩查低病毒載量的無癥狀感染者,且設備成本僅為傳統PCR儀的10%。這項核酸檢測方案為基層防疫提供了重要支持。在后疫情時代,團隊共克時艱,研發出基于表面微結構驅動流體自傳輸原理的側向流動免疫檢測技術。該自主創新通過精密調控膜表面微結構,實現檢測靈敏度突破0.1 ng/mL,4分鐘內即可完成檢測,單條成本壓縮至1元。該平臺不僅適用于新冠病毒N蛋白檢測,更可拓展至流感、HIV等多種病原體篩查,為基層醫療提供了兼具高效與成本優勢的解決方案,在守護人民健康方面發揮了重要作用。
拓展應用:產學研融合創新,為成果轉化安裝“加速器”
"科研價值最終要體現在服務社會的深度上",周建華教授懷揣著這一堅定信念,帶領團隊基于科技抗疫取得的顯著成效,持續深化技術創新,不斷拓展應用場景。團隊以國家需求和人民健康為導向,通過產學研融合創新機制,持續探索體外診斷技術升級的可行路徑,將相關技術延伸至心血管疾病等急重癥領域。基于前期研究基礎,團隊提出新的表面流體力學結構模型,基于"銳邊效應"設計出倒刺狀微結構膜,實現流體整流系數國際領先水平,將心梗標志物cTnI檢測靈敏度提升至0.01 ng/mL,檢測時間壓縮至5分鐘。這項突破性技術突破了傳統心梗檢測的時空限制,為胸痛中心等急救場景提供了分鐘級診斷方案,顯著降低漏診和延誤病情風險以及醫療成本。該成果被譽為“心梗檢測領域的革命性進展”,其普適性技術框架還可延伸至其他急重癥的發病早期篩查,為心血管等疾病患者的救治帶來了新的希望。
科技成果的轉化,始終面臨從實驗室到產業化的跨越與挑戰。周建華教授帶領團隊構建起"原理創新-技術研發-產業應用"的創新閉環,通過"呼吸道傳染病毒核酸快速富集擴增方法"和"連續一體化自檢技術"兩項核心專利轉讓至企業,協同開展工程化驗證與生產工藝開發。這種產學研深度合作模式,為技術產業化奠定堅實基礎,形成科研突破與產業反哺的雙向循環,為體外診斷行業的技術升級提供了持續動能;積極探索將快速檢測技術應用于過敏原篩查、腫瘤早篩和傳染病監測等醫療場景;通過產學研融合創新機制,與產業界深度協同,推動微流控芯片等核心技術在國產醫療設備中的適配研發。這些努力加速了科技成果的轉化應用,為我國醫療衛生事業的持續發展提供有力保障。
匠心育才:倡導"理-工-醫"多學科交叉,培養跨時代創新人才
在醫學相關科研中,基礎研究是推動診療技術進步、研發創新藥物和疫苗的重要基礎,而醫學相關學科的人才培養需要精心規劃和獨特模式。針對科學技術和國家社會發展對生物醫學創新型人才的需求,依托中山大學的重大項目培育和新興交叉學科研究課題,周建華教授帶領團隊建立了生物醫學工程與化學、物理、材料、電子、機械和醫學等"理-工-醫"多學科交叉科研平臺。基于"以人為本"、"全面發展"等現代教育理念和"以學生發展為中心"的高等教育思想,通過組建跨學科的研究生導師團,多導師聯合指導,夯實學生多學科基礎知識,加強學生對知識的理解和使用,拓寬研究生知識廣度,著力培養研究生源頭創新能力,打造研究生解決多學科交叉重要問題的能力。實踐表明,多學科交叉科研平臺在激發研究生源頭創新思維、拓展專業知識、培養工程實踐能力等方面具有重要作用。
周建華團隊核心成員及研究方向
在人才培養的過程中,“試錯” 精神和 “容錯” 環境極為關鍵。周建華教授團隊積極引進和培養人才,注重為學生創造盡早接觸科研實踐的機會;目前已形成一支面向世界科技前沿和人民生命健康需求、有梯度、有多學科研究背景且方向互補的交叉研究團隊。作為引領者的周教授治學嚴謹、以身作則,在生物醫學相關科研領域樹立了示范榜樣。近五年主持包括國家重點研發計劃、國家自然科學基金面上項目和青年項目、廣東省自然科學基金等十余項國家、省市科研項目;目前已發表SCI論文160余篇;擔任80余種國內外期刊的審稿人和仲裁審稿人、Biomedical Engineering Communications副主編;申請70余項國家發明專利(PCT 2項,轉讓2項)。這些成就為自身和團隊的發展創造了良好條件,也為我國醫療衛生事業的健康發展提供了人才保障。
未來,期待更多的科研人才堅守“科研為民”的初心,以實際行動踐行新時代賦予的使命擔當,為我國醫療衛生事業的進一步發展、為健康中國夢的早日實現砥礪前行!
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.