【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个能够注射的神经系统生物材料修复支架。这项技术的问世，为全球数百万患者带来了新的曙光。
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“破壁者”的科研领域，倾听了她讲述如何运用生物材料描绘生命的坚韧。
心智观察所：首先向朱教授表示热烈的祝贺，恭喜您荣获观察者网年度科创人物的荣誉。您在纳米生物医药领域的研究已有多年，同时我们也得知您的研究团队在脊髓损伤修复方面取得了显著成就。能否请您从技术角度，简要阐述一下“可注射神经系统生物材料修复支架”的相关内容？
朱融融提到，这种生物材料具有加速脊髓损伤愈合的功效，它通过推动神经再生、引导轴突定向生长和重塑神经回路等方式发挥作用。简而言之，它相当于一个神经中继站。若脊髓断裂，神经网络将不复存在，大脑的神经冲动也无法传递。我们成功研发了一种新型生物材料，它能够将断裂的神经重新连接，并推动神经元持续生长，进而构建出一个全新的神经网络。通过这个桥梁，脑部信号得以顺利传输至下游的肌肉与感觉效应器，转化为运动指令。同时，这些肌肉与感觉效应器的电信号也能反向传递至大脑。因此，这一人工“支架”具备了与原生神经器官相似的功能。
心智观察所：是什么样的机缘让您最初选择了投身于这一富有意义的领域呢？
朱融融提到，她偶然地加入了2016年程黎明老师主持的关键研发项目。该项目的主要目标是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，特别是在2016年之前，她的工作主要集中在生物材料的设计上，而这些设计多应用于抗肿瘤领域，与再生医学相关的项目并不多。
自2016年起，我开始涉足脊髓损伤领域，随后逐渐发现神经科学对我而言更具吸引力。于是，我几乎将所有精力投入到运用生物材料以推动脊髓损伤再生修复的研究之中。
此类工作涵盖了材料研发、脊髓损伤病理微环境的深入分析等多个方面。设计优质材料并非简单地将之植入脊髓，而是需针对病理微环境的调控需求对材料进行优化与重新设计。如此，材料不仅能调节微环境，还能促进内源神经干细胞的有效分化，这颇似学科间的交叉融合过程。
心智观察所：这项技术的研发似乎颇具挑战性且相当繁复，贵团队所研发的层状双氢氧化物在动物实验中已展现出令人瞩目的治疗效果。能否请您与我们分享，在研究过程中有哪些令人难忘的时刻？
朱融融提到，那些令人难以忘怀的时刻不止一个。首先，她回忆起的是在啮齿类动物身上发生的。他们原本是通过深度学习技术筛选出这些材料，但在尝试使用这些材料时，并没有对其抱有过高的期望。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，结果发现这种材料显著提升了它们的后肢翻掌动作和整体步态。那一刻，我感到尤为难忘，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，我们获得了广泛的认可，并获得了资助。有了这些资助，我们便计划在恒河猴身上进行进一步试验。
那是在2021年的某个时刻，整个过程显得尤为艰巨，这是因为对恒河猴进行的实验操作尤为复杂。起初，我们并未对成功抱有太大的信心，因为根据我们的了解，那些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保持同样的效果。
在啮齿类动物实验中，我们仅用了四周时间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，直至三个月前，我们并未观察到任何步态恢复的迹象，以至于我们几乎准备放弃。但到了第四个月，负责饲养实验恒河猴的科研机构来电告知，那些恒河猴已经开始尝试行走，其中一些甚至步态稳健。这对我们团队而言，无疑是一个令人鼓舞的时刻；该材料在非人类灵长类动物恒河猴身上表现出显著效果，这预示着它有可能在未来的临床应用中同样有效。
心智观察所：这款材料主要面向脊髓损伤患者，那么在当前临床治疗中，我们又是如何进行的呢？
朱融融提到，在科研探索中，我们常会遇到各类疾病，脊髓损伤便是我们与临床协作的首个研究领域。我国每年新增约8至10万脊髓损伤患者，总患者数超过三百万。值得注意的是，其中不足20%的患者并非皮质脊髓束真正断裂，可能只是由于水肿压迫所致。通过大剂量激素冲击治疗，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伤。目前，这些患者尚无任何已知的特效药物或治疗方法可用。因此，我们所采取的策略，便是借助这种过渡性的解决方案。
脊髓损伤多由交通事故、高空跌落等意外事件引起，治疗时需进行伤口清理，此过程往往包括椎板的去除。这是因为部分患者的椎板存在破损情况，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，还须具备引导神经干细胞分化为成熟神经元的能力。神经细胞本质上是放电的，因此选用的材料必须具备一定的诱导特性。实际上，对于这部分材料的挑选并非易事，其中存在一定的技术难题和限制。
目前，我们在恒河猴身上进行的实验主要针对急性模型，而针对慢性模型的处理方法尚在研究之中。初步考虑，我们可能会选择急性期的患者进行测试，因为慢性期的患者其疤痕组织较为密集。同时，我们正在研究如何利用小分子或其他相关因子，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相应的治疗。
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影响或转变？
朱融融表示，病患及其家庭均承受着极大的痛苦。这是因为脊椎受损的患者虽然生存期相对较长，但他们的生活质量却十分低劣。他们往往失去了手的握力，胸腰椎以下直至手部的神经也受到了影响，由于脊髓损伤导致的瘢痕组织不断扩展，这些瘢痕组织形成后，会对剩余的神经元造成进一步的损害，甚至可能引发神经元的死亡。正如之前所述，这80%的患者中，许多都面临完全或部分瘫痪的情况。患者所期望的最低要求是能够独立坐起，或是自行走动，甚至能自己刷牙，而这些在治疗开始之前都难以实现，显得极为艰难。
目睹患者的生活境遇，我内心深感痛苦。假若我们的研究成果能够得到实际应用，若能帮助患者恢复健康，站立起来，那将使我感到极大的满足。
