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崔大祥教授团队在胶囊内镜领域取得重大技术突破

作者:河南大学医学院    发表时间:2024-04-26    浏览次数:1015  次

       近日,河南大学学术副校长、医学院院长崔大祥团队在《Biosensors and Bioelectronics》上发表了他们的最新研究成果。他们成功开发出一种智能磁控无线供能近红外荧光胶囊内镜(NIFCE)。随着这一胶囊内镜技术的重大突破,胃肠道疾病,如早期胃癌、肠癌、结肠炎等将能得到早期诊断。凭借其高效、精确的检测能力,NIFCE有望成为未来胃肠疾病无创诊断的重要工具。

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       崔大祥,安徽桐城人,俄罗斯自然科学院外籍院士。河南大学至善特聘教授,河南大学医学院院长,河南大学学术副校长,上海交通大学转化医学研究院副院长,纳米生物医学工程研究所所长。崔大祥院士主要从事多功能分子影像纳米探针的研制及应用、智能响应的纳米免疫治疗与干细胞治疗技术、纳米传感器与智能高效纳米药物递送系统等方面研究。

       在现代医学诊断领域,传统的有线内镜技术虽然在临床上广泛使用,但依然存在着一定的局限性。例如操作的侵入性强,给患者带来身心不适。因此发展新型诊断方法一直是医疗行业和患者共同关注的问题。

       随着科技的进步与人工智能的发展,非侵入性的智能胶囊内镜技术逐渐兴起,成为了一个颠覆传统的方案,为患者提供了一种全新的更加舒适的检查技术。但是现有的胶囊内镜技术病变诊断的准确性方面和能量供应方面仍存在局限。这些技术限制了胶囊内镜更广泛的应用,特别是在早期精确诊断与治疗关键病变的能力上存在缺陷。

       崔大祥团队研发的新型近红外荧光胶囊内镜除了可拍摄常规的白光图像用于识别形态变化明显的病灶外,最重要是在与近红外荧光探针协同使用下,它能够特异性“点亮”特定的病灶组织,而正常组织则不会产生荧光。这一特点使得医生可以非常清楚地区分病变组织和正常组织,极大地提高了早期诊断的准确性,使得过去常规胶囊内窥镜无法诊断的未表现出明显形态变化的病变及藏匿在粘膜以下的病变都可以准确的得到影像诊断。

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近红外荧光成像胶囊内窥镜的运行和设计概述

       此外,这项研究还解决了胶囊内窥镜长期能量供应和精确运动控制的问题,开发出了业界首台可同时对胶囊内镜进行无线供能及无线磁控的系统样机,通过权威第三方测试(CJBG202310081,CJBG202310082, CJBG202310083)。

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胶囊内镜无线供能的模式

       在崔大祥教授的带领下,该团队不仅在实验室内验证了NIFCE的可行性,还展示了NIFCE在活体实验中对胃癌的成功特异性检测,显示了其在临床应用中的巨大潜力。

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近红外胶囊内窥镜实现胃肠道粘膜下病变的精准成像

       崔大祥教授指出,这项研究的成功不仅为胶囊内镜技术的发展开辟了新的道路,还为胶囊内镜在胃肠道疾病的治疗应用方面提供了巨大潜力。

       据了解,崔大祥团队首次结合胃癌靶向诊疗一体化纳米探针,实现胃癌的精准靶向成像诊断与局部的化疗,磁热治疗,光动力学治疗,原位疫苗治疗,激活免疫系统,实现原位病灶与微转移病灶的精准治疗,消除了复发与转移的潜力。结合微针技术,实现局部病变的活检;结合药物储存递送模块,直接将治疗药物输送到病变部位,实现精准治疗,例如把健康小孩的小肠液递送到横结肠部位,有效治疗肠梗阻。研发了径向扩张胶囊机器人(Tribology Letters 2024;72:22),可有效治疗肠梗阻。

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体外磁控系统调控胃肠道内胶囊内镜的模式

       目前,崔大祥团队正在联合河南大学第一附属医院等,组织开展招募志愿者,开展临床试验,目标是加快推进智能磁控无线供能胶囊内镜的临床应用,服务于国家大健康战略。


       校友简介:

       崔大祥,1984年毕业于桐城中学,上海交通大学特聘教授,上海交通大学转化医学研究院副院长,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者,纳米重大科学研究计划项目首席科学家。1990年在第二军医大学获医学学士学位,1995年在第四军医大学获医学硕士学位,1998年获生化与分子生物学专业博士学位,毕业后在第四军医大学全军基因诊断技术应用研究所工作。2001年至2004年,德国Max Planck 研究所博士后,获德国Project Manager资格证书与生物安全管理资格证书。2004年9月,晋升为上海交通大学教授,此后获上海市浦江人才、教育部新世纪优秀人才、上海市优秀学科带头人等称号。2007年至2008年,日本早稻田大学访问教授与客座教授。2010年3月起,任薄膜与微细技术教育部重点实验室副主任。2013年组建纳米生物医学工程研究所并任所长。2014年入选教育部长江学者,获国家科技进步二等奖。2015年入选国家“百千万人才工程”,并授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。发表SCI论文450多篇,在国际学术会议上作邀请报告50多次,授权发明专利75项,主持完成国家973项目,863重点课题,国家科技重大专项,仪器专项等。



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