12月28日，在絲路大學聯盟醫學發展論壇暨西安交通大學第十四屆醫工協同科技創新學術年會上，由西安交通大學第十四屆醫工協同科技創新學術年會專家委員會評選的「2023年全國醫工結合科技創新十大進展」重磅發布，西安交通大學副校長、第一附屬醫院院長呂毅發布評選結果。
2023年，中國醫工交叉領域產出眾多高質量研究成果，切實解決了臨床難題和重大健康問題。本次評選項目主要來源於2023年發表的高影響力文章、省部級一等獎及專家委員會委員推薦項目。在對入選項目進行時間限定、科技影響力分析、同行評議評價等初步遴選後，由專委會和組委會中青年骨幹依據項目科學價值、技術價值、經濟價值、社會價值、文化價值等對比評價，最終評選出10項具有高度創新性、前沿性和代表性的最新進展。
2023年全國醫工結合科技創新十大進展項目簡介
軍事科學院軍事醫學研究院孫強團隊發現「軟骨細胞的『穩壓電源』及其調控機制」
2023年10月4日，該團隊在《自然》在線發表了題為「An extra-erythrocyte role of haemoglobin body in chondrocyte hypoxia adaption」的論文。研究首次報道了軟骨細胞在缺氧時產生大量血紅蛋白，且在細胞質內形成無膜的血紅蛋白小體；在缺氧加劇的情況下，血紅蛋白小體釋放儲存的氧氣，以維持軟骨細胞的存活和生長板的發育。
軟骨組織是獨特的無血管組織，軟骨細胞所需的氧氣主要通過周圍組織的擴散。隨著軟骨發育或者個體運動，軟骨組織會產生缺氧程度加劇，軟骨細胞是通過何種機制維持其氧氣供應的穩態，從而保證自身存活和軟骨發育的呢？研究者發現血紅蛋白在軟骨細胞中大量表達，並且通過液-液相分離的方式自我聚集形成血紅蛋白小體。此結構能夠存儲氧氣，在軟骨細胞供氧不足時直接為其提供氧氣，從而維持軟骨細胞的供氧穩態，作用類似精密儀器配套的「穩壓電源」。除此之外，此項研究還發現血紅蛋白的表達在軟骨細胞中還存在其獨特的調控機制：缺氧通過KDM5A直接上調KLF1進而促進血紅蛋白的產生，而不依賴於經典的HIF和EPO分子。這在以往未有類似報道提示血紅蛋白的表達調控可能存在組織特異性。
本項研究首次報道了血紅蛋白在正常組織中發揮生物學功能且具有獨特的表達調節機制，將為其他器官或者組織細胞中的血紅蛋白研究提供理論基礎和研究參考。
西安交通大學徐峰團隊「可拉伸仿生纖維的微流控紡絲及生物醫學應用研究」
該工作以「基於流體和介面自適應的水凝膠輔助微流控紡絲技術用於製備可拉伸纖維」（Hydrogel-assisted microfluidic spinning of stretchable fibers via fluidic and interfacial self-adaptations）為題在《科學·進展》（Science Advances）上在線發表。西安交通大學生物醫學信息工程教育部重點實驗室為該論文的通訊作者單位，文章第一/通訊作者為西安交通大學生命學院畢業生、海南大學生物醫學工程學院趙國旭副教授，西安交通大學生命學院徐峰教授、海南大學生物醫學工程學院王東教授為共同通訊作者。
該研究成功製備了多種可拉伸功能纖維並驗證了其生物醫學應用潛力：PDMS纖維可編織為繩索和織物；導光PDMS纖維能夠可穿戴式監測多種人體力學信號；平直和螺旋結構碳納米管（CNT）/PDMS導電纖維能夠分別用作可穿戴力學傳感器和力不敏感導體；磁性修飾的螺旋PDMS纖維能夠在血管樣管道內磁控移動，有望用作血管內軟體機器人。
該研究解決了一大類不可紡聚合物的量產化紡絲難題，將極大地促進新型可拉伸纖維的研發和應用，有望作為一種基礎性製備技術和材料類型，廣泛應用在包括生物醫學在內的多個行業領域。
復旦大學魏大程團隊「病毒快速檢測傳感器」
復旦大學魏大程團隊研發了一種新型傳感器，通過微電子技術分析拭子中的遺傳物質。可以在4分鐘的時間內檢測到新冠病毒核酸。除檢測速度快之外，還具有靈敏度高、操作簡單、便於攜帶等特點。
哈工大機器人技術與系統全國重點實驗室李天龍團隊「仿水熊蟲醫用微納機器人」
研究團隊開發的微納機器人其創新之處在於，實現了在靜脈血管內的可控運動和駐停，使藥物既能順流而下，又能逆流而上，還能橫穿血流，最終達到病灶區域，從而顯著提高藥物的遞送效率，降低藥物使用的劑量以及對肝腎的損傷。微納機器人在靜脈內驅動及駐停的實現，為破解藥物有效遞送難題提供了一個新的方法和思路。
北京大學第一醫院腎內科呂繼成/張宏團隊「IgA蛋白酶融合蛋白酶PKU308藥物」
目前，臨床上針對IgA腎病的治療方法主要是基於RAAS阻斷血壓控制的支持性治療。有別於現有的IgA腎病治療方法，在前期大量的研究中，呂繼成/張宏教授團隊已證實，這款PKU308藥物在體內體外對人類IgA1蛋白均有極高的酶活性，動物模型也顯示出良好的安全性，且該蛋白在體內的半衰期較長。
國際著名期刊Nature網站為此專門做了報道，並指出該款藥物有望成為治療IgA腎病的特異性靶向藥物。該藥物將為全球IgA腎病患者帶來新希望，不僅有望大幅度減少IgA腎病未來尿毒症的發生，也將產生巨大的社會效益。
北京積水潭醫院吳新寶團隊「智能化骨折復位機器人」
北京積水潭醫院和北京航空航天大學共同研發出智能化骨折復位機器人，完成了臨床應用並發表在《Journal of Clinical Medicine》上。移位性骨盆骨折是創傷性骨科中最複雜的骨折之一，骨折復位是手術的重要過程，要求在大負載下完成骨折塊精準的6自由度位置和姿態調整。
該團隊設計的手術機器人，通過實時三維導航和力位協同控制，實現了機器人自主操作下的骨盆骨折閉合復位，推動骨科手術機器人從定位導航、輔助操作向自主操作方向發展。
中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所蔡林濤團隊、醫工所馬騰團隊、集成所徐天添團隊聯合研發的「『磁-聲』序貫操控CAR-T細胞機器人的腫瘤精準免疫治療策略」
上述團隊開發了一個磁-聲序貫驅動CAR-T細胞智能微型機器人，通過主動靶向與免疫激活調控，成功克服複雜的體內生理屏障與腫瘤免疫微環境抑制。該研究成果發表於國際材料化學領域權威期刊《Advanced Materials》。序貫驅動引導的CAR-T細胞微納生物機器人結合併繼承了智能機器人自主靶向和屏障穿透的優點和原位免疫激活的抗腫瘤特性，在未來工程細胞的主動靶向給藥和抗腫瘤免疫治療領域展現出巨大的潛力。
天士力星斗雲、上海天曠生物、天士力公司聯合研發的「中醫藥網絡平台」
該平台目前是中國最全面的中醫藥資料庫，包括:（1）高質量集成14個中醫藥權威資料庫的數據，包括41025個臨床治療記錄和213本中醫古籍。（2）通過內部生物醫學自然語言處理（BioNLP）方法，準確校正超過3000萬篇文獻中的多源中醫交互關係（症狀、方劑、藥材、成分和靶點之間）。（3）多樣化的跨領域管道（如生物活性成分篩選、靶點預測和機制預測等）有助於傳統醫學與現代科學在分子和表型水平上的共同方面的融合。
四川大學華西醫院解慧琪團隊「構建『結構+ECM微環境』仿生組織工程支架促進子宮重建」
宮腔粘連是女性繼發性不孕的主要原因，但是傳統治療方法治療效果不佳。重度宮腔粘連復發率高達60%，更有效的預防和治療宮腔粘連的方法仍有待開發。重度宮腔粘連往往伴有子宮肌層的損傷，常導致子宮局部缺血和缺氧，嚴重影響子宮修復效果。因此，在重度宮腔粘連的治療中，給予適當的機械支持、建立抗粘連屏障、實現子宮內膜和子宮肌層的同步再生至關重要。然而，單一支架很難滿足重度子宮損傷修復的多重需求。
受子宮結構的啟發，該團隊開發了一種具有仿生異質特性和細胞外基質微環境的雙層支架（ECM-SPS），以滿足子宮的多種修復需求。該仿生支架具有類似於子宮解剖結構的兩個不同區域，仿生子宮內膜(SIS)表面緻密光滑，可作為防止粘連的物理屏障。仿生肌層(PU/SIS)具有與子宮肌層相似的力學性能，可以提供合適的力學支撐。研究證明，該支架在子宮全層缺損修復中可維持正常子宮形態，預防狹窄或粘連的發生。
北京大學工學院先進位造與機器人系王啟寧團隊「穿戴式機器人驅動系統仿生設計研究」
穿戴式機器人作為機器人與人共融的典型代表，受到國內外研究者的廣泛關注，並在醫療健康和特種裝備領域形成了產業應用。這種可穿戴於人體的機電系統可識別運動意圖並與人協同運動，通過沿與人體肌肉-肌腱系統平行方向施加輔助力，補償骨骼肌的運動機能，在人體運動能力增強、康復輔助治療等領域具有顯著優勢。驅動系統作為穿戴式機器人的動力源，其作用類似於人體肌骨系統中的骨骼肌，是影響穿戴式機器人性能的核心模塊。參照人體骨骼肌的不等長收縮形式，設計並優化驅動系統工作原理，對提高穿戴式機器人整體性能具有十分重要的意義。