今年4月，由柔電云科主任科學(xué)家胡雪豐博士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在生物材料領(lǐng)域的世界一流雜志《acta biomaterialia》與《journal of materials chemistry b》（封面文章）上發(fā)表了最新的研究成果，他們首創(chuàng)了基于柔性電子材料的電刺激用于促進(jìn)慢性傷口治療技術(shù)，此事引發(fā)行業(yè)普遍關(guān)注。實(shí)際上，這是繼兩年前電子皮膚產(chǎn)品登陸ces官網(wǎng)封面后，柔電云科的又一次高調(diào)亮相。
文章中，胡雪豐團(tuán)隊(duì)對常見的傷口敷料水凝膠進(jìn)行了特殊處理，從而解決了水凝膠在弱堿性生理環(huán)境中導(dǎo)電率降低的問題。體外劃痕試驗(yàn)和動(dòng)物體內(nèi)測定結(jié)果顯示，經(jīng)特殊處理的水凝膠能夠預(yù)防細(xì)菌粘附和蛋白質(zhì)吸收，這有助于減少傷口在更換敷料期間感染和二次損傷的可能性，性能優(yōu)于商業(yè)hydrosorb敷料。
電刺激修復(fù)慢性傷口
實(shí)際上，這次發(fā)表的兩篇文章只是胡雪豐團(tuán)隊(duì)多年研究的階段性成果。而研究的部分前期成果，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
胡雪豐博士是新加坡國立大學(xué)化學(xué)于生物分子專業(yè)博士，圍繞新型生物材料與醫(yī)療器械領(lǐng)域做了大量研究。胡雪豐博士告訴動(dòng)脈新醫(yī)藥，他在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微電流可以顯著提高抗生素對細(xì)菌生物被膜的殺滅效果。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓他很興奮，因?yàn)橐坏┘?xì)菌緊密排列生長，并分泌胞外基質(zhì)形成包被，導(dǎo)致安全濃度的抗生素?zé)o法穿透被膜，殺死細(xì)菌。電場的作用推動(dòng)抗生素穿透細(xì)菌包被，直達(dá)里層菌群。
2016年，胡雪豐博士被四川大學(xué)國家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心正式引進(jìn)，成為青年骨干教授。彼時(shí)，他的本科同學(xué)楊澤宇已經(jīng)注冊了自己的公司，從事柔性電子產(chǎn)品解決方案研究。雙方在基于柔性電子技術(shù)進(jìn)行電刺激以及透皮給藥的應(yīng)用進(jìn)行了深入探討隨后，胡雪豐博士加入這家名為柔電云科的公司，成為主任科學(xué)家。
胡雪豐和楊澤宇設(shè)想中柔性電子材料電刺激促進(jìn)組織修復(fù)的第一個(gè)應(yīng)用場景就是慢性傷口修復(fù)。臨床上，慢性傷口通常指由各種原因形成創(chuàng)面，接受超過1個(gè)月治療未能愈合，并無愈合傾向的傷口。糖尿病患者、需要長期臥床者是慢性傷口的高發(fā)人群。目前，臨床上尚無有效的治療方式，傷口長期暴露在外大概率會誘發(fā)感染，嚴(yán)重時(shí)將危及生命。
柔電云科運(yùn)用導(dǎo)電材料制作慢性傷口敷料，以微電流刺激傷口處細(xì)胞的生長與分化，從而促進(jìn)傷口愈合，“這種治療方式操作簡便、副作用少，在研究階段就得到了國內(nèi)很多慢性創(chuàng)傷專家的認(rèn)可?！?br>胡雪豐博士在國家中心的實(shí)驗(yàn)室
柔電云科很快開始了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。幾經(jīng)曲折，柔電云科通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)取得了理想的數(shù)據(jù)，并據(jù)此發(fā)表本文開頭的兩篇文章。胡雪豐博士告訴動(dòng)脈新醫(yī)藥，柔電云科已經(jīng)完成導(dǎo)電敷料的人體臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)將在兩年內(nèi)申報(bào)三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證，首批適用場景為糖尿病足。
消費(fèi)級轉(zhuǎn)化變革面膜材質(zhì)
本次同行的柔電云科首席運(yùn)營官郭儀告訴我，由于已經(jīng)預(yù)計(jì)到醫(yī)療器械研發(fā)周期長，他們同步開發(fā)的消費(fèi)級應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)行商業(yè)化，其中包括2017年立項(xiàng)研發(fā)的柔性電子材料透皮給藥技術(shù)。
柔性透皮給藥核心材料是柔電云科自主研發(fā)的電子皮膚技術(shù)以及導(dǎo)入算法，可對皮膚進(jìn)行無創(chuàng)口微電流藥物導(dǎo)入，其在消費(fèi)領(lǐng)域最主要的應(yīng)用場景是提供制作面膜的原材料。
據(jù)胡雪豐博士介紹，柔電云科的電子皮膚的楊氏模量與人體皮膚完全一致（注：楊氏模量是表征材料軟硬度的量化指標(biāo)），“我們在全球范圍內(nèi)第一次把一種金屬的楊氏模量做到與人體皮膚一致?！彪m然柔性電子技術(shù)已經(jīng)在半導(dǎo)體材料中多有應(yīng)用，但是讓柔性導(dǎo)電材料具有可反復(fù)扭曲折疊和拉伸的特性。
在郭儀看來，首創(chuàng)殊榮來之不易。由于市場上沒有現(xiàn)存的參考體系，柔電云科在前期研發(fā)中通過自主設(shè)計(jì)算法，經(jīng)過上千次實(shí)驗(yàn)才確定算法，在產(chǎn)品效果和用戶體驗(yàn)之間找到穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，“從產(chǎn)品確定思路到進(jìn)入動(dòng)物實(shí)驗(yàn)再到產(chǎn)品樣機(jī)，我們用了兩年時(shí)間?！?br>動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)都在華西醫(yī)院的部級化妝品檢驗(yàn)平臺進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中，胡雪豐帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后將親水性的大分子玻尿酸溶液涂抹在剃過毛的大鼠和兔子表皮，覆蓋面膜后通電。電場持續(xù)一段時(shí)間后，研究人員取下受試動(dòng)物皮膚組織切片，測試玻尿酸觸達(dá)的皮膚深度。
經(jīng)過多次嘗試，胡雪豐團(tuán)隊(duì)檢測到玻尿酸可以透過表皮層下1毫米多，進(jìn)入血管密集分布的真皮層。由于大分子親水性藥物無法被送入皮膚是目前透皮給藥面臨的最大瓶頸，“這意味著我們解決了透皮給藥中最困難的部分?！被叵肫鹑〉脛?dòng)物試驗(yàn)數(shù)據(jù)的瞬間，胡雪豐依然非常興奮。
隨后，柔電云科開始啟動(dòng)了友好用戶試用。實(shí)際上，從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到人體試用，調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的工作量仍然龐大。比如人體試驗(yàn)所使用電子皮膚的面積比動(dòng)物實(shí)驗(yàn)更大，需要重新各種參數(shù)的調(diào)整，同時(shí)還需要對下游的生產(chǎn)工藝做出更新等。
這個(gè)過程持續(xù)了1年半，直到在華西醫(yī)院的衛(wèi)生部化妝品檢驗(yàn)平臺里進(jìn)行的專業(yè)測試結(jié)果顯示，與普通面膜相比，受試者使用柔電云科的電子皮膚導(dǎo)入后皮膚含水量高出3倍，水分流失速率降低30％，數(shù)據(jù)被驗(yàn)證讓團(tuán)隊(duì)備受鼓舞。
高端貼片面膜市場亟待革新
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出來后，郭儀變得比以前更忙碌。幾個(gè)月來，他不間斷地見了數(shù)家合作伙伴，柔電云科電子皮膚已經(jīng)將觸角伸向了日本。
面膜作為美容保養(yǎng)品的一種載體，是少數(shù)以國產(chǎn)品牌為主導(dǎo)的化妝品種類。近年來，以日韓為先導(dǎo)、國內(nèi)自主品牌為主體的亞洲面膜市場已經(jīng)占據(jù)全球面膜市場超過七成的市場份額。
據(jù)估算，國內(nèi)面膜市場規(guī)模接近400億元。面膜有多重類型，包括貼片式、水洗式、睡眠免洗式、撕拉式、旅行壓縮式等不同載體，國內(nèi)貼片式面膜市場占有率過七成，其中以補(bǔ)水保濕為首要功能的貼片式面膜市場份額超過五成。柔電云科并不希望成為一家面膜廠商，而是希望與品牌方合作，將其作為促進(jìn)各種有效精華進(jìn)入皮下發(fā)揮作用的核心輔助。
消費(fèi)升級的背景下，面膜品牌商往往希望引入技術(shù)元素?cái)[脫同質(zhì)化競爭，而柔電云科經(jīng)過科學(xué)量化檢驗(yàn)的電子皮膚無疑是一個(gè)理想的選擇。“我們選擇與品牌商合作，以電子皮膚為底層材料，由品牌商提供精華液等護(hù)膚材料，并直接推向市場?！?br>郭儀告訴我，品牌商了解柔電云科電子皮膚的作用原理后，紛紛表示了合作意愿?！邦A(yù)計(jì)到2019年第三季度，搭載了柔電云科電子皮膚的面膜產(chǎn)品將陸續(xù)進(jìn)入市場?！惫鶅x相信，電子皮膚面膜將很快突破市場，帶來巨量求量。
目前，柔電云科在成都市高新區(qū)建立了生產(chǎn)場地，共有20余名主要從事研發(fā)和生產(chǎn)工藝的全職員工。由于潛在客戶預(yù)定數(shù)量巨大，公司已經(jīng)在設(shè)計(jì)廠房擴(kuò)大產(chǎn)能。
更多轉(zhuǎn)化成果在路上
拜訪臨近結(jié)束時(shí)，郭儀強(qiáng)調(diào)，盡管柔電云科現(xiàn)階段將面膜作為電子皮膚的應(yīng)用重點(diǎn)，他們已經(jīng)持續(xù)多年的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化工作不會停下來，更多的轉(zhuǎn)化成果將陸續(xù)面市，包括可用于玩具無人機(jī)控制和vr交互的動(dòng)作捕捉手套等電子皮膚應(yīng)用，用于電刺激減緩疼痛及理療康復(fù)，用于檢測人體壓力分布的柔性傳感技術(shù)，已經(jīng)與華西醫(yī)院啟動(dòng)了研發(fā)合作關(guān)系。
基于前期的科研和轉(zhuǎn)化合作，柔電云科得以成為生物材料國家中心的一個(gè)重要成果轉(zhuǎn)化中心。胡雪豐博士告訴我，中心作為國內(nèi)第一個(gè)國家級的生物材料工程中心，研發(fā)實(shí)力位列全球軟科學(xué)第24位、國內(nèi)第2位，國家中心的多名專家受邀成為國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械評審顧問專家。此外，國家中心下設(shè)四川省醫(yī)療器械檢驗(yàn)中心，是國內(nèi)3家結(jié)果被全球公認(rèn)的全套生物安全性檢驗(yàn)的檢測中心之一。
郭儀告訴我，通過不斷的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，柔電云科希望能夠成為電子皮膚領(lǐng)域的核心部件供應(yīng)商。據(jù)了解，在成立早期，柔電云科曾獲得合力資本千萬級的天使輪融資，并將首個(gè)柔性心電監(jiān)測產(chǎn)品的研發(fā)，并于2018年通過與國內(nèi)知名醫(yī)療器械企業(yè)合作，將產(chǎn)品推向市場。
“每一個(gè)新產(chǎn)品上市，都會讓我們對成果轉(zhuǎn)化這件事更有信心?！惫鶅x如此感嘆。
此外，為了提高即將面市的電子皮膚產(chǎn)能，將透皮給藥技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療器械，柔電云科已經(jīng)啟動(dòng)a輪融資。
文 ｜ 王世薇
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