新闻网讯 近日，湖北省科协组织开展的“2024年度湖北十大科技进展”遴选活动名单公布，我校4个项目入选，分别是同济医学院附属协和医院董念国教授团队“新型细胞化人工心脏瓣膜研发与临床转化”、计算机学院冯丹教授团队“异构融合存储系统结构及加速技术”、集成电路学院臧剑锋教授团队“全降解无线微创颅内信号超声频移传感原理”、同济医学院附属同济医院魏翔教授团队“心脏不停跳心肌切除系统的研发及肥厚型心肌病新型治疗体系的建立”。
项目简介：
新型细胞化人工心脏瓣膜研发与临床转化
附属协和医院董念国教授团队
心脏瓣膜病高发，全球约有2.09亿患者，中国患者超过2500万人。人工瓣膜置换是其主要治疗手段，然而生物瓣衰败是半个多世纪心血管领域一直未解决的国际难题。董念国团队历时20余年，颠覆现有生物瓣制备理论与工艺体系，研发了全球首个生物力学性能优良、具备自我生长与重塑能力的新型细胞化人工瓣膜并临床转化，突破现有技术易形成血栓、易钙化衰败、使用寿命有限等世界性难题，实现人工瓣膜由惰性置换向活性再生的根本性变革，被同行誉为“有生命力”的心脏之“门”。
该项目在国际上首次提出“生物材料细胞化提高人工瓣膜耐久性”新理论，基于此项目团队取得了关键技术突破与创新。一是技术革新，首创连续蛋白溶解脱细胞基质制备新技术消除免疫原性；利用生物交联新技术实现生物力学性能高仿生。二是材料创新，发明具有自主知识产权细胞化人工瓣膜新材料，第三方检测性能指标达国家标准（GB/T16886、GB12279），大动物试验显示植入24周瓣膜完全细胞化且功能良好。三是全球原创，发明全球首款细胞化人工心脏瓣膜D-phenix，于2023年5月首次应用于临床，所有病例平均随访14月，瓣膜功能良好。成果入选Circulation封面，美国心脏学会（AHA）主席Joseph C. Wu专文点评“实现了终身耐久人工瓣膜研发的技术变革”。
异构融合存储系统结构及加速技术
计算机学院冯丹教授团队
数据存储已成为关系国计民生的IT基础设施的重要组成部分，但存储系统长期面临存算能效低、异构存储融合适配差等问题。
针对上述问题，冯丹带领团队突破了异构融合存储体系结构、高效近数据处理、高效数据去重、存算融合芯片及高能效方法等系列关键技术瓶颈。该技术阐明了面向存储介质特性的精细粒度多级并行调度机理，提出了融合多介质的横向拓展存储组织新模式；发明了动态重构硬件的近数据处理加速方法，研制存储控制器，解决了多种算子灵活硬件卸载难题；发明了局部性与相似性结合的数据去重方法和快速分块方法，实现低开销下高效数据去重；基于全国产28nm工艺设计实现了当前国际上容量最大的MRAM存算一体芯片（64Mb），设计存算命令集、编译系统等，支持神经网络、图像处理等通用算法，将为AI应用加速提供新途径。技术开源后，被国际知名系统Ceph、谷歌等采用，谷歌测试显示性能提高2至5倍。成果应用于我国存储厂商，助力国产存储入选Gartner领导者象限，应用于金融、通信、安防等关键行业。
全降解无线微创颅内信号超声频移传感原理
集成电路学院臧剑锋教授团队
针对颅内生理参数监测领域长期存在的技术瓶颈，臧剑锋团队突破传统有线植入式传感器和不可降解无线器件的局限，在国际上首次实现全降解无线颅内多参数精准监测，为脑肿瘤、脑损伤等重大疾病的诊疗提供革新性技术。其技术技创新主要体现在三个方面：一是原理创新，提出“超凝胶声波频移传感”理论体系，构建“环境响应—超凝胶变形—禁带偏移—超声频移”的新型传感机制，突破传统电子传感技术依赖金属电极和有线传输的局限。二是材料突破，研发全水凝胶植入物技术，实现器件生物粘附与可控降解特性。植入物可在完成监测任务后完全降解吸收，攻克传统传感器需二次手术取出的临床难题。三是系统集成，构建声学软材料多模态传感系统，实现对颅内压力（分辨率达0.1mmHg）、温度（±0.1℃）及pH值（±0.01）的高精度同步监测。其中压力监测灵敏度较临床主流设备提升10倍。
该成果于2024年6月在Nature正刊发表，获授权发明专利1项。Nature同期配发新闻和专题评论，评价其“将变革糖尿病等代谢性疾病治疗范式”。成果入选“中国脑机接口十大进展”等4项国家级科技榜单，获“武创源”颠覆性技术创新奖。
心脏不停跳心肌切除系统的研发及肥厚型心肌病新型治疗体系的建立
附属同济医院魏翔教授团队
针对肥厚型心肌病传统外科治疗创伤大、难度高等问题，魏翔带领团队发明的“经心尖心脏不停跳室间隔心肌切除术（TA-BSM）”及“心脏不停跳心肌切除系统（BMD）”为全球首创，具备精准切除心肌、微创、风险低、术后恢复极快等特点，可在不开胸、心脏不停跳、不输血情况下完成手术。因其卓越的安全性和有效性及革命性的微创优势，临床应用两年余后便成为全世界最大的肥心病外科治疗中心。该新术式为解决世界性“卡脖子”医学难题提供了有效的“中国方案”，广泛推广将极大缓解该疾病看病难、看病贵的现状，降低因病致死致残所消耗的社会资源和医疗资源。
