低温生物医学再结硕果：第五届论坛聚焦器官保存与AI融合新突破

发布时间：

2026-07-06

2026年7月4日,第五届低温生物医学暨生物传热传质论坛在上海圆满召开。本届论坛由上海理工大学生物系统热科学研究所主办,设大会特邀报告及两大平行分论坛,围绕细胞组织低温保存、生物传热传质机制、临床能量治疗、AI赋能低温医学等13个前沿方向,多项关键技术取得实质性进展。

器官与类器官低温保存迎来新思路

器官长期保存是制约移植医学发展的世界性难题。本届论坛上,研究人员展示了基于热超构材料的精准传热调控技术,通过设计特殊热学结构实现对低温保存过程中温度场的均匀化控制,有望解决大体积样本冷却与复温时的非均匀传热致损伤问题。与此同时,电磁感应快速复温、定向冷冻等新型传热技术也取得阶段性实验数据,为攻克肾脏、肝脏等复杂器官的深低温保存提供了更多技术选项。在血管保存方面,一种低毒复合型低温保护剂方案被报道,在6mm口径小动脉玻璃化保存中成功维持了血管力学性能与内皮完整性,动物移植实验证实其术后通畅性良好,标志着该技术正从实验室向临床验证迈进。

微尺度传热传质机理研究取得新认知

在基础研究层面,单细胞与微液滴尺度的传质调控取得重要突破。研究者通过构建渗透压驱动的传质理论模型,结合人工智能辅助的图像识别系统,实现了蛋白质结晶微环境的高通量、可重复调控。该工作深化了对低温保护剂渗透路径、溶质扩散及液滴界面稳定性的理解,为微流控低温生物样本处理提供了理论支撑。此外,针对卵母细胞的低温保存,研究人员开发了磁性水凝胶封装与微流控芯片一体化处理平台,有效降低了传统操作中的机械损伤与低温损伤,为女性生育力保存提供了更安全的技术路径。

人工智能与低温生物医学深度融合

AI技术在本次论坛中成为高频关键词。从智能图像识别辅助微液滴操控,到机器学习模型预测保护剂最优配比,再到低温保存工艺的自动化控制,数据驱动的智能化转型正在重塑传统研究范式。研究者普遍认为,AI与大数据的介入将大幅提升低温生物实验效率与可重复性,加速关键技术从实验室向临床转化。

低温生物学机制探索不断拓展

在基础理论层面,与会报告还涉及极端环境生物的低温适应机制、低温保护剂的毒性中和策略、生物材料低温相变过程中的热物理规律等。这些研究从分子、细胞到组织多层级揭示低温损伤的本质规律,为设计更安全、高效的低温保存方案奠定理论基础。特别是“让低温生物医学更热,让热物理交叉基础研究更深,让应用范围更广”的学科发展共识,进一步凝聚了与会者的研究方向与目标。

总体态势与未来展望

本届论坛集中反映了我国低温生物医学研究正加速形成“机理探索—技术突破—装备研发—临床转化”的全链条创新格局。尤其是在器官低温保存、微尺度传热传质、AI赋能低温医学等前沿方向上,国内团队已取得若干具有国际影响力的原创成果,学科整体竞争力显著提升。未来,随着多学科交叉的持续深入与临床需求的强力牵引,低温生物医学有望在重大疾病治疗、再生医学和生育力保护等领域发挥更关键的作用,为健康中国战略贡献更多科技力量。

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