厉害了！南昌大学突破世界公认生物医学难题！立功的竟然是……

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近日

南昌大学传来一个大喜讯！

究竟是什么呢~

一起来看看吧！

继光照无创溶栓以及光照无损美白后，南昌大学在光健康材料领域再次实现技术突破。光健康新材料技术方向负责人王小磊教授以鸡尾酒为灵感，率先开发出光控男性避孕技术。相关论文在国际知名学术期刊ACS nano（影响因子13.709）中发表，南昌大学为论文的唯一通讯单位，同时也是唯一的专利持有单位。

天哪！

立功的居然是鸡尾酒！

能想出这种点子的王小磊教授

也是神人了……

在了解光控男性避孕技术之前

让我们先来了解一下传统的男性避孕技术吧

↓↓↓

男性避孕技术一直是世界公认的生物医学难题，古斯塔夫阿道夫学院就曾在第53届诺贝尔大会，对于这项全球范围的技术挑战，进行过专题研讨。

男性避孕技术

被列为2017年诺贝尔大会的研讨主题之一

美国的比尔盖茨也曾经设立专项基金，鼓励世界各地的科研机构解决这一难题。目前，虽然国际各大机构相继提出了一些解决方案，但依旧存在成本较高，失败风险大等问题，因此难以真正走向临床。而且，值得一提的是，目前国际上较为认可的几项技术提案，尽管都具备抑制精子活性的特点，但使用对象依旧是女性，不能称之为真正意义上的“男性”避孕技术。

基于这一问题

王小磊教授从鸡尾酒得到灵感

提出了一条全新的

四层双效光敏凝胶技术方案

从而在国际上率先实现了

真正由男性使用的

兼具物理化学双重效果的

光照无损可逆男性避孕技术

该项技术提出后，立刻引起诸多国际媒体的广泛关注，美国科学促进会（AAAS，Science杂志隶属出版社），美国化学会（ACS），英国广播公司（BBC），国际科学日报（Science Daily），生活科学（Live Science），等国际著名新闻媒体先后对于该项技术进行了专题报道。

来自《ScienceDaily》

同时

一些国际知名的专家学者

也对于这项技术予以高度评价

“

例如美国加州国家灵长类动物研究中心(National Primate Research Center)生殖内分泌学和不孕不育科室的主任凯瑟琳·范·德沃特(Catherine VandeVoort)教授，她在接受Live Science访谈时指出：“（南昌大学）近期利用近红外光实现男性避孕的想法‘非常有吸引力’。” 

VandeVoort教授还告诉记者：“这项技术的问世，意味着男人只需一次简单的注射（就可以达到长效避孕的效果），而且，当他不再需要避孕时，还可以在无需二次手术前提下，随时通过光照来达到目的。”

英国剑桥大学生殖生理学教授Bill Colledge 对于该项技术同样予以了高度评价，他指出“目前，除了使用（一次性）避孕套或（永久性的）输精管切除术外，男性避孕的选择很少。

中国的（王小磊）研究小组开发一种新的男性避孕方法，这项技术的新颖之处是其可逆性。虽然，以前也有一些研究小组试图用类似的方法堵塞管道，但那些方法通常是不可逆的。而王小磊以鸡尾酒为灵感开发的这种方法，我认为是非常非常新颖的（I think it's a very very novel and innovative approach），只需要通过简单的光热处理，就能方便的解除避孕”。

在接受旧金山IFL Science西海岸编辑Kristy Hamilton采访时，王小磊教授指出：

“这项技术的难点，在于如何实现注射剂在体内的自动变化：

一开始，我们希望它是以液体形式存在的，这样就可以方便的通过注射打入输精管；进入输精管之后，它又要马上变成凝胶，这样才可以有效的停留在正确的位置，并封堵游动的精子。最后，当不需要避孕的时候，我们又希望它可以变回液体，这样就可以方便的从体内排出，而不用再进行任何手术。” 

来自《IFL Science》

王小磊教授分享有关本项工作的有趣故事：“这个项目刚开始的时候，如何才能实现可靠的无创可逆避孕，确实很让我头疼。还好，我有一个业余爱好，就是喜欢出去自驾游。偶尔休息的时候，也喜欢看自驾游记，比如你们BBC曾经的Top Gear，还有我们国家的汽车之家以及萝卜报告。”

听起来就觉得很厉害的样子

有木有~

接下来

让我们来详细了解一下这项技术吧！

 一·创意来源 

“该项技术的灵感，来自‘汽车之家’的一篇大理自驾游记。”

王小磊表示

这个项目前后做了近三年

最初一年多的瓶颈期其实很煎熬

那时和鲍伟伟商量课题

也有想过降低技术标准

不用光照

而是通过再次手术

或者微创注射来解除避孕

但心里实在是不甘心

幸运的是，那个时候，他刚好看到汽车之家编辑李昊鹏写的一篇大理游记，游记的末尾提到了一种叫“星空”的鸡尾酒：一开始层次分明，但搅拌（或者加热）之后就会瞬间融于一体，并出现繁星点点的感觉。这段有趣的描述突然给了他灵感，随后设计了一种类似结构的四层双效光敏凝胶避孕体系，然后又经过一年多的实验摸索与优化，在转化医学研究院、化学学院、生命科学研究院、基础医学院、生命学院等老师同学的共同努力下，这个想法终于得以实现。

 二·结构原理 

四层双效光敏凝胶避孕体系的结构示意图

四层双效光敏，名字有点长，但机理其实不复杂，最下面一层是可以物理阻隔精子的水凝胶（可以把它理解为比较黏的果冻，精子是难以在这里游动的），中间层是这个凝胶的溶解剂EDTA（还兼顾抑杀精子活性的作用），在EDTA的两端，我们用含金纳米颗粒的温敏层进行封堵。这样，在经过局部红外照射后，首先体内的金纳米颗粒响应升温，温敏层被融化，EDTA开始接触并溶解底层的凝胶，最终整个体系全部变成液体，排出体外。

 三·协作完成 

“光照可逆避孕技术由南昌大学校内的五个单位协力完成。”

本项技术是南昌大学校内转化医学（辛洪波）、生殖学（曾旭辉）、生物学（邓柯玉）与化学材料（王小磊）交叉融合的一次成功案例。

王小磊，南昌大学赣江特聘教授，博导，九三学社青工委委员，百千万人才，青年井冈学者，2009年毕业于中科院长春应化所（导师杨秀荣院士），现任南昌大学转化医学研究院（南昌大学生物工程药物及其技术国家地方联合工程研究中心）院长助理，南昌大学光健康新材料技术国家双一流学科特区方向负责人，现已在Advanced Materials (IF=21.9), ACS Nano (IF=13.7), Advanced Functional Materials (IF=13.3)等SCI国际期刊发表一作或通讯作者论文31篇，申请专利12项。

鲍伟伟（南昌大学转化医学研究院，生物材料实验室硕士研究生）：避孕作为人类生存与发展的重要课题，一直深受学者的关注。从全世界范围看，女性承担了主要的避孕责任，而人流，输卵管结扎等避孕方式对女性的身体健康都会产生不利的影响。因此，男性同胞们应该主动站出来，承担起避孕的责任。使用避孕套虽然能提供一次性的避孕，但存在较高的失败率；输精管结扎虽能长期避孕，但是手术后男性也基本失去了生育功能，因而难以普及。与其他避孕方式相比，我们的水凝胶材料具备安全有效，避孕时长可控，以及无创复孕等诸多优势。因此，这种新型水凝胶避孕方式在未来有望造“福”人类。

另外，从实验操作来说，这项课题相关的动物实验其实也是比较有技术含量的。因为老鼠的输精管其实非常细小，直径不到1mm，想要准确的把药物打进去，真的是不太容易（一些国际专家也曾特意来信询问我们的相关技术细节），还好我们研究院有省内一流的模式动物中心（负责人 邓柯玉教授），尤其是心灵手巧的谢琳师姐，在实验操作方面，给了我很多帮助。

谢琳（南昌大学转化医学研究院，转基因动物中心博士研究生）：和王教授的这次非常愉快的跨学科合作，带我走进了水凝胶的神秘世界。水凝胶实际上是一种亲水性的高分子，通过物理或者化学方式进行交联，在吸收了大量水分之后形成水凝胶。实际上，天然高分子在自然界中广泛存在，我们研究中使用的海藻酸，就是从海藻中提取的。水凝胶材料来源广、种类多，除了天然高分子，也可以人工合成，将其应用于生物医学领域将大有可为。2013年，水凝胶材料被首次报道应用于软骨修复手术，美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称水凝胶能帮助病人产生新的软骨，而且大大降低术后疼痛。随后有报道将水凝胶用于减少炎症和修复组织的研究，而将新型水凝胶材料运用到男性避孕中，在国际尚属首例，不得不佩服王教授的神奇“脑洞”，以及最终将想法付诸实践的执着。

科技在进步

人类在进步

你有什么看法？

快来留言和小编一起讨论吧~

来源：南昌大学、王小磊教授科研团队

编辑：何山

审定：李丹

核发：杨赟

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