血管是人體的生命通道，連接著身體的各個器官，24小時為人體提供著氧氣與營養，它的重要性不言而喻。

但血管其實非常脆弱，不良的生活習慣、壓力過大、空氣污染等都有可能引發血管疾病。如我們熟知的冠心病、腦血管疾病、下肢動脈粥樣硬化性閉塞癥等，輕則需要長期服藥控制，重則會危及生命。

據最新發布的《中國心血管健康與疾病報告2021》顯示，中國心血管疾病（CVD）現患病人數為3.3億，且患病率仍處于持續上升階段。其中，我國腦卒中患者達到了1300萬，冠心病患者有1139萬，下肢動脈疾病患者有4530萬。卒中和缺血性心肌病已經成為我國血管類患者死亡率最高的疾病。

目前，針對血管類疾病最廣泛的治療手段就是經皮動脈介入治療（PCI）。在我國，2018年僅冠心病的PCI例數就已經達到了驚人的91.5萬例，目前仍呈上升趨勢。

西南交通大學的趙安莎教授關注血管介入材料研發領域已有二十余年，她發現目前的PCI治療還存在著手術操作難度大、費用較高等問題。最重要的是，由于PCI需要從外部植入支架或球囊進入患者體內，對患者身體或多或少會造成傷害，甚至會引發一些并發癥。并且，在并發癥嚴重的情況下還有二次手術的風險。因此，她決定研發一款無需植入的介入器材來解決這一問題。

在多次實驗后，她選擇了制備簡單，使用方便，效果多樣化，并且能夠體內實現降解的水凝膠作為介入材料。最終研發出了“能夠快速修復血管損傷，促進血管重構的高粘附水凝膠涂層”，實現了無植入介入手術。

那么，趙安莎教授是為什么會選擇水凝膠作為材料呢？有過轉化成功經驗，并完成了多項橫向項目的她又會如何選擇水凝膠的轉化之路呢?受“科創中國”第二屆生物醫學高價值專利項目評選活動邀請，動脈橙果局與趙安莎教授進行了一次深度對話。

#01  從“介入”到“無植入”，水凝膠改寫PCI現狀

為了和血管類疾病“抗爭”，人類在很早之前就做出了努力，并且通過不斷的嘗試發明了血管介入術。

第一臺血管介入術發生在1929年的德國，Forssmann提出了將導管插入血管造影的設想，并在自己身上用導管從肘靜脈成功的插入心房。這一“異想天開的荒唐行為”打開了血管手術的禁區。

隨著時代的變化，不同的介入材料都或多或少的暴露出了一些缺點，而經過時間和臨床經驗的篩選，目前血管介入術大多都采用支架和球囊介入。

而我們現在所用的血管支架，和最初的血管支架相比又經歷了四代革新。

第一代就是裸金屬支架。發明這一支架的初衷也非常簡單，就是為了“支撐”。通過支架支撐，來擴張血管，起到緩解局部血管狹窄的問題。

但它的缺點非常明顯——裸金屬支架的材質很容易刺激血管造成平滑肌增生，導致血管的再狹窄，術后還需要多次手術來進行修復，給患者帶來不必要的身體傷害。

因此，在研發第二代支架的時候，人們有意識的想要去解決“再狹窄”的問題，但并沒有什么好的辦法能從根源上解決這一問題。最終，研究人員決定在支架上附著抗擊增生的藥物進行緩解，在藥物的作用下，增生的幾率的確下降了。從這時候開始，血管支架開始被更多人接受。

但在之后的臨床過程中，人們又發現藥物可能會產生副作用，比如藥物會使血管類表面的內皮細胞受到損傷，造成晚期血栓或者血管內皮功能不良等并發癥。因此，第三代支架的研究重點就落在了對第二代藥物的修正上。

但無論如何，前三代支架都會或多或少的對血管造成二次創傷。為解決這一痛點，越來越多研究人員開始思考是否能做到無植入或者短期植入，來減少對患者不必要的傷害。有些研究人員逐步開始研究可降解支架，盡可能實現短期植入，但趙安莎教授決定更進一步，實現無植入PCI。

趙安莎教授所在的西南交通大學國內最早開展心血管材料研究的機構之一，并且在材料先進技術研究領域也是數一數二的。因此，趙安莎教授所在的研究組一直追逐著醫療痛點，并引領著血管介入材料行業發展。他們對一二三代甚至四代血管支架都有過研究，這次，他們想再一次引領行業，給更多同行提供新思路，率先進行無植入研究。

他們從高分子材料中獲得了靈感，最終選擇了無毒易降解，又能附著藥物的水凝膠進行研究。目前，他們所研究的水凝膠已經申請授權了一系列發明專利，并開發了水凝膠相關的液體噴霧式輔料，進入到了臨床試驗的環節。

#02  除了可降解，水凝膠還能實現血管修復、再生、治療三合一

趙安莎教授對水凝膠的應用評價是“開啟了PCI無植入時代”，但其實水凝膠的優點遠不止“可降解”這么簡單。

首先，水凝膠作為一種網狀結構的親水性聚合物材料，具有極好的生物兼容性和離子傳送能力，在仿生材料和人造組織等醫學領域已經得到了廣泛運用。趙安莎教授通過查閱文獻，臨床考察發現水凝膠與血管組織有著很好的相容性，通過與組織間的鍵合作用嵌入整合進血管內壁，能夠有效減少植入創傷并維持血管良好的順應性。

所以，以水凝膠作為介入材料進入血管內，基本上不會產生增生，也就從根源上解決了“再狹窄”的問題。

其次，水凝膠具有強粘性，能夠快速解決血管大面積創傷后的出血問題。在患者遭遇一些重大創傷，甚至是主動脈破裂和心臟穿透傷口時，出血量非常大，對患者的生命安全遭極大的威脅。在這種情況下，通過傳統的手術線來進行縫合極有可能造成患者失血過多甚至危及生命，但將水凝膠噴涂在患處就能迅速的閉合掉出血口，為患者帶來更多生存的可能。

另外，仿細胞外基質的水凝膠還能誘導損傷內膜再生，實現血管修復。特別是針對粥樣斑塊血管或主動脈夾層疾病，將水凝膠輸送至患處時，仿細胞外基質的水凝膠就會主動誘導患者體內的干細胞聚集修復血管病變，或者激活機體修復潛能，促進組織更好地愈合。

最后，趙安莎教授還利用水凝膠可以長期釋放藥物的特性，在水凝膠中添加了吸引內皮生長，防止凝血的NO，以及抑制內膜增生防止狹窄的雷帕霉素，和促進內膜修復，防止AS復發的他汀藥物，進一步增強水凝膠對血管的修復作用。

總而言之，趙安莎教授所研發的水凝膠能夠“一舉多得”，解決血管類疾病的修復、再生、治療問題。

除了高性能，水凝膠的操作也比支架、球囊植入方便很多。趙安莎教授告訴動脈橙果局：“目前就我們對水凝膠的研究來看，它在血管疾病的診斷和治療方面都有良好的應用前景。最重要的是，水凝膠在手術中的操作非常方便。對于暴露的淺表性的血管損傷，可以直接通過涂抹或注射的方式操作。而機體深處的血管病變，可以通過動脈穿刺導絲進入血管到達病變指定位置進行噴涂。便捷的操作能夠有效提高手術的成功率，為患者的康復帶來更大的可能。”

#03  前車之鑒：做轉化還得有持續性、專業化的合作伙伴

在幾年前，和趙安莎教授同團隊的黃楠教授所研發的“具有調控內膜增生和內皮再生修復功能的血管支架”成功實現了轉化，截至2021年，臨床應用約19.2萬例患者，實現了從源頭創新的基礎研究到大規模臨床應用。這次寶貴的經驗也帶給趙安莎教授一些關于成果轉化的想法。

趙安莎教授告訴動脈橙果局：“黃楠教授的血管支架在轉化時選擇了一次性技術轉讓。在轉化大概三年后，從合作廠商那里反饋的數據可以看出，這款支架的臨床效果非常好。合作廠商立即聯系到我們說想要再次合作，但礙于當時一次性轉讓的合同以及各方面的原因，我們已經無法對血管支架進行升級，并且也錯過了申請國際專利的時間，這一點我們到現在都非常后悔。基于這些經驗，在這次轉化中，我們就特別想要尋找專業性較強的合作伙伴，來進行長期合作，而非一次性轉讓。這樣既能讓我們的水凝膠早日進入市場，同時也不會影響后期對其的升級、更替。”

總的來說，關于合作伙伴趙安莎教授提出了四點要求：持續化、專業化、懂市場、有能力。

在趙安莎教授看來，科研成果從來都不是一蹴而就的，需要一個較長的周期來精心打磨。因此，合作對象最好能夠保持長期的合作，才能給科研成果提供一個持續穩定的孵化環境。

并且，一項科研成果誕生之后，并不是“靜止”的，科研人員還可以通過臨床的數據反饋，對其進行進一步升級，提高性能。因此，穩定長期的合作對象在后期的進一步發展中就顯得非常重要。

另外，合作伙伴還得有一定的專業性，懂得水凝膠的應用市場以及空間。目前趙安莎教授所研發的水凝膠屬于三類醫療器械，專業性非常強，如果合作對象對這一領域并不理解，那么自然也無法理解這一研究需要較長的周期去優化，無法“心意相通”，合作效果也會大打折扣。

其次，由于趙安莎教授久居實驗室，對于市場及臨床的需求，會存在信息層面的偏差。因此，趙安莎教授也需要合作伙伴來整合市場需求，使得科研成果能夠直擊市場痛點，解決臨床困難。

趙安莎教授說：“在之前的一些轉化經歷中，我們也走了不少彎路，我覺得合作最重要的一點就相互之間多一些理解，向著同一個目標前進。目前，我們更多的期待就是讓水凝膠能夠轉化落地到臨床，解決一些實際問題。讓患者滿意，讓社會滿意。”