器官芯片是生物医学工程非常前沿的方向，但它只属于纳米生物材料的一小部分。在生物医学工程领域，纳米生物和生物力学、医学成像可谓是形影不离的“三人行”。纳米生物可应用于医学成像，医学成像能服务于生物力学，生物力学与纳米生物也在多个领域密不可分，三者深度交叉，相互影响。

磁共振是不少疾病确诊的重要“显示屏”，花在它身上的功夫必不可少。“我们的磁性纳米材料可应用于医学影像，从医学院临床的试验对照来看，我们用做出来的磁共振造影剂效果远比目前商用的好，和照片底片一样清晰，能在手术过程中准确地引导医生，这是技术上的一个巨大突破！”周老师自豪地说道。目前，他们已拿到这种材料制备的生产许可批文。

在医院里，CT（电子计算机断层扫描）也是呈现器官影像的重要仪器，但目前医院临床使用的CT体积较大且分辨率有限，对小型个体、局部器官等的成像能力，难以满足科研的需求。罗守华教授研发了一款高分辨率显微CT，为更精细的骨骼力学研究提供了可能。周老师提到：“我们研究骨质疏松问题时，需要观察骨里面的骨小梁，但骨小梁的厚度只有200微米左右，有的地方仅100微米，临床CT分辨率太低，基本无法显示，这时罗教授的显微CT就能大显身手。”事实上，研发出微米级别的设备已十分艰难，罗教授的新仪器却能达到几百纳米的分辨率，这是一个飞跃。有了高精尖设备的加持，罗教授团队与众多高校、院所进行了合作，如与南京农业大学食品安全方向的项目合作，利用显微CT进行食品安全的检测。

这三个研究方向交叉性强的特点，在具体应用时体现得最充分。比如探究骨质疏松的程度时，需要运用影像学、生物力学和物理学的知识；如果对骨进行治疗，则有可能涉及纳米生物学和生物力学的内容；若进行髋关节置换、骨关节置换手术等，纳米生物学又可大显身手。如今，医生们对骨质疏松的诊断不太精确，时常出现误诊；手术后，骨植入物的生长与人体的匹配效果不佳，可能会脱落或导致较为恶劣的副反应。霍梦科同学是钻研骨模型的一把好手，提到自己擅长的生物力学方面，他神采飞扬：“基于这些问题，我首先要建立骨模型，其次从力学或营养学角度进行总体分析。其中还涉及到力学模拟、图像学的特征采集等内容，这是个很复杂的工作。”

【基因测序和生物信息学】

除了显微CT，学院里还有一台“镇院之宝”——高通量DNA测序仪。基因测序技术被看作自疫苗问世以来疾病预防最重要的科技突破，它不仅可以大大降低遗传相关的疾病发生率，减少出生缺陷，还可以实现对疾病预测、预防、预警以及个体化诊疗。

徐春祥教授向我们介绍道，基因测序分析仪，是学院从科学基础研究到技术实现的最好体现。学院研发出来的仪器，如今在世界最大的基因测序公司华大基因运行。以这个机器为基础，研究团队参与了许多有重大影响的基因序列分析。现在，他们主要在做第三代的单分子测序技术，“美国不少大学都在用我们开发的平台做基因的预测。”

【移动医疗】

东大生物医学工程学院的科研不仅遍及普通医院的医疗，就连航天领域也有“涉足”。天宫一号中测量宇航员尿液的便携式传感器，便是学院的科研团队做的。这个便携式传感器可以通过生物芯片监控宇航员尿液中的三硝基苯胺含量，监测他们在宇宙中的喜怒哀乐等情绪，再由天宫一号传回地面，为航天实验提供了直观又准确的参考数据。周老师笑道：“说白了，医学电子就是做仪器，把方法变成实体。”将科研成功转化成实体设备是产学研环节中的重要一环，医学电子学是“必经之路”，移动医疗就是“终极理想”。

学院里还有位年轻教师，正计划制作一台采集生物医学信息的小型便携式仪器——能在专家不在场的环境下（如家中）得到较为准确的生物医学数据。采集完数据后，还可通过网络联系到具体的医生专家系统。“如果测出的血压、心跳、脉搏，甚至血糖、尿液信号不正常，这台仪器就会报警，医生和专家系统也同时能够得知，并提出干预方案。”周老师告诉我们，目前全球都在加紧研究这类仪器，国家也在积极倡导，东大已将此列入进一步建设“双一流”的规划之中。

培养，非“用”

为培养出生物医学工程领域的领军人才和复合型人才，东南大学生物科学与医学工程学院有着超前的培养理念。从之前本科生毕业时仅可获工学学位，到后来可获医工双学位，再到目前学院实行的国内该专业唯一的七年一贯制培养方式，学院逐渐形成了一套完善的人才培养体系。

文章来源：《血管与腔内血管外科杂志》 网址: http://www.xgyqnxgwkzz.cn/qikandaodu/2021/0508/658.html