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白皮书公布生命科学领域五大新技术 我院已开展两项研究

发布时间:

2023-07-21

 

17世纪,荷兰科学家首次观察到了细胞,到遗传学的出现DNA发现基因工程技术的应用,生命科学逐渐成为现代科学技术发展中不可或缺的重要学科之一。21世纪,生命科学研究进入了一个新阶段,为人类的发展带来了更多可能和机遇。

近日,《2022生命科学年度创新白皮书》发布,阐释了生命科学五大细分领域的最新发展趋势

一、智慧实验:数字技术助力全流程降本增效

 

 

医学实验室是通过对来自人体的材料进行生物学、微生物学、免疫学、化学、血液免疫学、血液学、生物物理学、细胞学、病理学或其他检验,来实现疾病诊断、治疗和预防,同时有助于开发新药、新疗法和新技术。

在互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等数字技术支持下,国内实验室开始向数字化、智能化迭代升级,例如通过自动化设备替代重复性高的机械性人工操作、通过信息化建设将实验室信息数据化从而避免人工记录错误、利用AI提供高效的数据分析和决策支持等。

二、脑科学:脑机接口与脑部疾病诊疗并重

 

 

脑科学一直是全球生命科学应用场景中的热门研发领域。据动脉网统计,在我国国内43个国家重点实验室中,有4个专注于脑科学方向,研究领域覆盖从脑认知到类脑技术。其中,脑认知研究占比70%,脑保护研究占比27%,脑创造(类脑研究、脑机接口等)研究占比3%

通常认为,侵入式脑机接口是未来发展的重要方向,其需要采用神经外科手术方法将采集电极植入大脑皮层、硬脑膜外或硬脑膜下。基础研究转化到临床应用之上,推动了国内企业在脑部疾病及神经病变相关的创新治疗。

三、再生医学

 

 

再生医学即指利用生命科学、工程学、计算机科学等多学科的理论和方法,融合材料科学、细胞技术、组织工程技术、基因工程技术等多项现代生物工程技术,实现修复、替代和增强人体内受损、病变或有缺陷的组织和器官的技术。

根据FDA统计,现阶段约20%的人体组织已经具备了可商业化的再生医学产品。另有70%的人体器官细胞、支架再生医学产品进入II期以上临床试验阶段。预计未来10年间,将有超过一半的人体组织和单一器官,比如肾脏、血管、胰腺等,会陆续出现可商业化的产品。

从产业实践角度看,再生医学行业主要分为生物再生材料、干细胞修复和再生器官三大方向。

四、类器官:初步实现应用边界突破

类器官是胚胎干细胞、多能诱导干细胞等组织干细胞在体外三维培养所形成的微型器官,其在组织结构、细胞类型和功能等方面与来源组织高度一致,为生物医学基础研究、药物研发以及临床精准医疗提供了理想模型。

20228月,FDA批准了全球首个基于器官芯片研究获得临床前数据的新药进入临床试验,打通类器官在新药研发中应用的监管环节,也进一步提升类器官赛道的关注度。

五、精准用药:向院内和药企等应用市场进军

 

 

精准医学是利用分子诊断技术获取基因信息,通过结合蛋白功能组学、代谢组学和临床数据深入了解疾病成因、病理阶段及药物代谢情况,以实现个体化治疗的新型医疗模式。

其中,伴随诊断是精准医学的重要一环,其是一种体外诊断技术,能够检测出有关患者针对特定治疗药物的治疗反应,有助于确定能够从某一治疗产品中获益的患者群体,从而改善治疗预后并降低保健开支。随着相关政策加速细化落地,伴随诊断正快速向院内和药企等更加贴近临床的应用市场进军。

我院进军生命科学领域,已开展2项研究

山东银丰生命科学研究院放眼于生命科学最前沿,致力于细胞医学、免疫学、低温生物医学、基因及再生医学等领域前沿技术的研发,推出银丰生命延续计划,在组织器官低温保存及复苏研究与人体低温保存及复苏研究方面躬耕多年。

 

 

基于已有研究成果,我院开展组织工程材料研究及3D生物打印技术,以胎盘、脐带等为原料,采用脱细胞、冷冻干燥、液氮研磨、酶处理等方法形成多种类型不同形态的组织工程基质材料,同时利用同种异体脱细胞组织工程材料制备成生物墨水,通过3D打印方式实现快速、精准、定制化的填充软组织的临床研究及应用,以期研制生物再生材料,实现器官再生

 

同时,山东银丰生命科学研究院与中国科学技术大学联合开展基础研究,构建类器官的高效深低温冻存方案及类器官的功能和损伤评估体系,为类器官库及应用提供基础。

此外,银丰基因科技研究所在肿瘤类器官个体化药敏检测方面已取得初步成果,目前已完成胃癌、结直肠癌、乳腺癌肿瘤类器官个体化药敏检测研发,以指导肿瘤患者精准用药,减少病人痛苦。

得益于现代人工智能、脑机接口、基因剪辑等技术的突飞猛进,人们有了更多解码生命的工具,也为探索生命科学领域打开了更广阔的想象空间。在无数像赵刚主委以及全国低温生物医学专家的指导、参与、协助下,相信相关研究成果和应用,将对人类健康和生活具有重要的积极影响和贡献。

 

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