近日，河南大學學術(shù)副校長、醫(yī)學院院長崔大祥團隊在《Biosensors and Bioelectronics》上發(fā)表了他們的最新研究成果。他們成功開發(fā)出一種智能磁控無線供能近紅外熒光膠囊內(nèi)鏡（NIFCE）。隨著這一膠囊內(nèi)鏡技術(shù)的重大突破，胃腸道疾病，如早期胃癌、腸癌、結(jié)腸炎等將能得到早期診斷。憑借其高效、精確的檢測能力，NIFCE有望成為未來胃腸疾病無創(chuàng)診斷的重要工具。
崔大祥，安徽桐城人，俄羅斯自然科學院外籍院士。河南大學至善特聘教授，河南大學醫(yī)學院院長，河南大學學術(shù)副校長，上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院副院長，納米生物醫(yī)學工程研究所所長。崔大祥院士主要從事多功能分子影像納米探針的研制及應用、智能響應的納米免疫治療與干細胞治療技術(shù)、納米傳感器與智能高效納米藥物遞送系統(tǒng)等方面研究。
在現(xiàn)代醫(yī)學診斷領域，傳統(tǒng)的有線內(nèi)鏡技術(shù)雖然在臨床上廣泛使用，但依然存在著一定的局限性。例如操作的侵入性強，給患者帶來身心不適。因此發(fā)展新型診斷方法一直是醫(yī)療行業(yè)和患者共同關注的問題。
隨著科技的進步與人工智能的發(fā)展，非侵入性的智能膠囊內(nèi)鏡技術(shù)逐漸興起，成為了一個顛覆傳統(tǒng)的方案，為患者提供了一種全新的更加舒適的檢查技術(shù)。但是現(xiàn)有的膠囊內(nèi)鏡技術(shù)病變診斷的準確性方面和能量供應方面仍存在局限。這些技術(shù)限制了膠囊內(nèi)鏡更廣泛的應用，特別是在早期精確診斷與治療關鍵病變的能力上存在缺陷。
崔大祥團隊研發(fā)的新型近紅外熒光膠囊內(nèi)鏡除了可拍攝常規(guī)的白光圖像用于識別形態(tài)變化明顯的病灶外，最重要是在與近紅外熒光探針協(xié)同使用下，它能夠特異性“點亮”特定的病灶組織，而正常組織則不會產(chǎn)生熒光。這一特點使得醫(yī)生可以非常清楚地區(qū)分病變組織和正常組織，極大地提高了早期診斷的準確性，使得過去常規(guī)膠囊內(nèi)窺鏡無法診斷的未表現(xiàn)出明顯形態(tài)變化的病變及藏匿在粘膜以下的病變都可以準確的得到影像診斷。
近紅外熒光成像膠囊內(nèi)窺鏡的運行和設計概述
此外，這項研究還解決了膠囊內(nèi)窺鏡長期能量供應和精確運動控制的問題，開發(fā)出了業(yè)界首臺可同時對膠囊內(nèi)鏡進行無線供能及無線磁控的系統(tǒng)樣機，通過權(quán)威第三方測試（CJBG202310081，CJBG202310082， CJBG202310083）。
膠囊內(nèi)鏡無線供能的模式
在崔大祥教授的帶領下，該團隊不僅在實驗室內(nèi)驗證了NIFCE的可行性，還展示了NIFCE在活體實驗中對胃癌的成功特異性檢測，顯示了其在臨床應用中的巨大潛力。
近紅外膠囊內(nèi)窺鏡實現(xiàn)胃腸道粘膜下病變的精準成像
崔大祥教授指出，這項研究的成功不僅為膠囊內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展開辟了新的道路，還為膠囊內(nèi)鏡在胃腸道疾病的治療應用方面提供了巨大潛力。
據(jù)了解，崔大祥團隊首次結(jié)合胃癌靶向診療一體化納米探針，實現(xiàn)胃癌的精準靶向成像診斷與局部的化療，磁熱治療，光動力學治療，原位疫苗治療，激活免疫系統(tǒng)，實現(xiàn)原位病灶與微轉(zhuǎn)移病灶的精準治療，消除了復發(fā)與轉(zhuǎn)移的潛力。結(jié)合微針技術(shù)，實現(xiàn)局部病變的活檢；結(jié)合藥物儲存遞送模塊，直接將治療藥物輸送到病變部位，實現(xiàn)精準治療，例如把健康小孩的小腸液遞送到橫結(jié)腸部位，有效治療腸梗阻。研發(fā)了徑向擴張膠囊機器人（Tribology Letters 2024；72:22），可有效治療腸梗阻。
體外磁控系統(tǒng)調(diào)控胃腸道內(nèi)膠囊內(nèi)鏡的模式
目前，崔大祥團隊正在聯(lián)合河南大學第一附屬醫(yī)院等，組織開展招募志愿者，開展臨床試驗，目標是加快推進智能磁控無線供能膠囊內(nèi)鏡的臨床應用，服務于國家大健康戰(zhàn)略。
校友簡介：
崔大祥，1984年畢業(yè)于桐城中學，上海交通大學特聘教授，上海交通大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院副院長，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，教育部長江學者，納米重大科學研究計劃項目首席科學家。1990年在第二軍醫(yī)大學獲醫(yī)學學士學位，1995年在第四軍醫(yī)大學獲醫(yī)學碩士學位，1998年獲生化與分子生物學專業(yè)博士學位，畢業(yè)后在第四軍醫(yī)大學全軍基因診斷技術(shù)應用研究所工作。2001年至2004年，德國Max Planck 研究所博士后，獲德國Project Manager資格證書與生物安全管理資格證書。2004年9月，晉升為上海交通大學教授，此后獲上海市浦江人才、教育部新世紀優(yōu)秀人才、上海市優(yōu)秀學科帶頭人等稱號。2007年至2008年，日本早稻田大學訪問教授與客座教授。2010年3月起，任薄膜與微細技術(shù)教育部重點實驗室副主任。2013年組建納米生物醫(yī)學工程研究所并任所長。2014年入選教育部長江學者，獲國家科技進步二等獎。2015年入選國家“百千萬人才工程”，并授予“有突出貢獻中青年專家”榮譽稱號。發(fā)表SCI論文450多篇，在國際學術(shù)會議上作邀請報告50多次，授權(quán)發(fā)明專利75項，主持完成國家973項目，863重點課題，國家科技重大專項，儀器專項等。
