独家专访 Robert：最新增材制造研究成果即将见刊，下一个重点方向是穿越血脑屏障
他是 Moderna 重要的幕后推手之一，他开发的药物递送系统及控制释放技术开拓了全新的领域。
超 1300 项专利、参与创办 40 余家公司、发表 1400 多篇研究论文、43 岁拿下美国三院院士头衔...... 现年 73 岁的 Robert Langer 头顶光环无数。
开发出第一个可以递送诸如核酸的纳米颗粒时，Robert 面对的只有质疑和嘲讽，时过境迁，Robert 已被誉为 “组织工程和药物递送之父”。据外媒报道，他和研究团队创造的技术已经影响了多达 20 亿人的生活，他被公认为我们这个时代的托马斯・爱迪生。
日前，生辉有幸采访到了 Robert ，就 Robert 的最新研究进展及其产业化进行了交流。
（来源：American Academy of Achievement）
增材制造或将实现个性化药物递送
从 1974 年正式踏入科学研究以来，Robert 在组织工程和药物递送领域做了很多开创性的工作，他陆续开发了基于硅芯片的药物递送系统、基于纳米纤维的药物递送系统、基于纳米颗粒的药物递送系统等，其重要性不言而喻。
“但我一直在寻找新兴技术，比如增材制造，希望通过发展它们，加快对人类健康的影响。”他此前在一篇问答文章中透露，该文刊登在 Nature Communications 上。
增材制造（Additive Manufacturing）技术是一种融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，以数字化模型文件为基础，通过软件与数控系统将特制材料逐层堆积固化，制造出实体产品的制造技术。
就目前的技术，增材制造的主要方法是 3D 打印技术，通过设计或扫描等方式做好的 3D 模型按照某一种坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层的打印出来并按原来的位置堆积堆积到一起，形成一个实体的立体模型。
（来源：fmctalent.com ）
“我们对于增材制造的兴趣，也是在制备个性化植入体，标准化疾病模型的微组织和药物研发，以及开发控制释放技术的背景下产生的。”
相较于传统的的加工方式，增材制造技术能够制造出复杂结构和详细的几何图形，此外，增材制造利用数字设计来进行高精度制造，能够制备基于医学影像的个性化植入体。
据 Robert 介绍，增材制造对其工作影响巨大，“我们证明了先进立体光刻技术（增材制造技术的一种）使复杂的血管化组织构造成为可能。”
“在我们的实验室，增材制造已经被用于设计多材料结构，以帮助外科医生设计更好的气管支架。我们还利用生物打印来制备可复制的 3D 组织模型，用以研究疾病过程和进行体外药物测试，包括与哈佛医学院的 Elena Aikawa 合作设计微型心脏瓣膜模型，以研究钙化性瓣膜疾病。我们还将该技术应用于药物递送和医疗设备设计之中，使用增材制造工艺设计了胃部驻留设备。”
Robert 表示，增材制造的新兴用途是个性化药物递送系统的设计，“未来的药物开发可能会将控释技术与增材制造相结合，以进一步实现个性化药物递送。”
Robert 也向生辉透露，已经投递了一篇关于增材制造在药物递送领域应用的学术论文，即将见刊。
下一步是穿越血脑屏障
血脑屏障（BBB）在维持大脑微环境和保护其免受血循环中有害物质和病原体的侵害方面至关重要。但是血脑屏障通常会阻止大多数药物到达大脑，对开发针对中枢神经系统（CNS）疾病的药物有重大挑战。
目前，科学界和产业界就穿越血脑屏障开发了多种方式，包括用多肽递送 siRNA 穿越血脑屏障以治疗中风、用超声结合纳米颗粒的方式递送 siRNA......
此前，在一场在线科技讲座上，Robert 就谈到，下一步要尝试穿越血脑屏障。
“我正在和麻省理工学院的 Li Huei Tsai （蔡立慧）合作，开发一种 “脑芯片”（brain-on-a-chip），希望用它来测试一种新方法。”Robert 讲道。该项目也得到了美国国立卫生研究院 (NIH) 560 万美元的五年资助。
（来源：Medium）
该项目是Tsai 和 Robert Langer 与化学工程和生物工程系大卫 H. 科赫研究所教授，以及麻省理工学院科赫研究所的实验室合作，将血脑屏障集成到一个芯片系统中。去年，Tsai 在 Nature Medicine 上发表文章，她领导的团队已经成功构建了一种多功能的、非常创新的血脑屏障模型，该模型结合了内皮细胞、星形胶质细胞和周细胞。
项目开始前两年，该团队会开发和验证芯片平台模拟构造人体健康和疾病状态的能力，如果成功的话，会展开各项研究。其中一项研究是，团队会从患有阿尔兹海默症的男性和女性的组织样本以及一组没有这种疾病的其他相似人群的组织中制备芯片。这样做是为了用新技术模拟疾病的复杂性，这也将为个性化疾病和治疗提供强大的工具。
Robert 还透露，关于穿越血脑屏障这一难题，他也正在研究植入物，同时也在探索外泌体在这一方向的潜在应用。
“药物递送几乎对所有疾病都产生了巨大影响，包括对 COVID 疫苗至关重要，当前的挑战主要包括开发精准靶向的递送工具、递送复杂分子（例如抗体、核酸）的非侵入性方法，以及为发展中国家的人们创造更好、更便宜的递送系统。”Robert 告诉生辉。
创业最重要的是平台、技术、专利和资金
从 1987 年联合创办第一家公司以来，30 多年的时间里，Robert 陆续参与创办超过 40 家公司，包括 Moderna、封装细胞疗法新锐公司 Sigilon Therapeutics 等。
Robert 的实验室也成为这 40 家公司的 “孵化器”。作为一名成功的企业家，在如何判断一个实验室的研究成果是否到了可转化的时间点这个问题上，Robert 也分享了自己的经验。
“我通常会看以下几点：平台技术、发表于 Science/Nature 等顶级期刊的论文、专利、颠覆性技术以及体内原理论证（ In Vivo proof of principle）”。
他解释道，一项新技术能够让人感兴趣，通过利用核心技术开发新产品，这样的技术就有必要成立新公司；而在顶级期刊上发表文章可以通过同行评议来证明研究是有价值的，这样才有市场潜力和投资价值；专利则是防止别人的竞争，这样投资者也放心去投资高风险、高投入的项目。
但他也表示，无论研究多么有用，成功的创业还取决于 “真正优秀的商人筹集到足够的资金”。
尽管在组织工程和药物递送领域取得了开创性的成就，但 Robert 的目标仍然是改善世界各地人民群众的健康。“未来 5 年，我希望能够开发出更好的营养物，能够为发展中国家的人们开发更好、更有用的药物和疫苗。”Robert 讲道。
图 | 2015 年，伊丽莎白二世女王授予 Robert 100 万英镑的伊丽莎白女王工程奖，以表彰其在 “化学和医学的交界处” 的开创性创新以及对人类和领导力的贡献。（来源：American Academy of Achievement）
如今，73 岁的 Robert 功成名就，回想自己过去的多次失败尝试，Robert 早已淡然，“如果你想做高风险、高回报的项目，你有时会失败，但它发生了，所以你只需要继续努力。”
据外媒报道，Robert 及其研究团队创造的技术已经影响了多达 20 亿人的生活，但他带来的影响不止于此，正如一位同事谈到 Robert 的学生时所说，“他们离开时都会认为，万物皆有可能。”
参考：
https://www.agenciasinc.es/Entrevistas/No-desarrollen-nada-por-dinero-sino-por-el-impacto-que-tendra-en-la-sociedad
https://achievement.org/achiever/robert-s-langer-ph-d/
https://picower.mit.edu/news/mit-sets-out-model-alzheimers-disease-complexity-chip
https://www.alzforum.org/news/research-news/human-blood-brain-barrier-model-blames-pericytes-caa
https://www.nature.com/articles/s41467-020-17724-1
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