5.29
医工学人The Innovators
1. Nature | 脑部药物现在可以穿过曾经无法穿透的血脑屏障；
2. Nature | 抗癌免疫细胞很快就会在我们的体内被设计出来；
3.npj Digital Medicine | 一种用于心脏手术后优化血糖控制的分布式强化学习模型；
4. Med. Image Anal. | 基于Transformer与双模态学习的胎儿超声标准平面预测；
5. Nature communications | 生物粘附水凝胶耦合微型超声换能器系统用于长期可穿戴神经调控；
6. Advanced science | 一种用于检测经血中疾病生物标志物的可穿戴式卫生巾诊断技术；
7. Nature Nanotechnology |通过微波照射获得的肿瘤来源的微粒在肺腺癌中诱导免疫原性细胞死亡.
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行业动态
Nature | 脑部药物现在可以穿过曾经无法穿透的血脑屏障
临床综合
如今，这些被称为 CAR T 细胞的工程免疫细胞是肿瘤学家治疗多种类型血癌的最强大疗法之一。研究表明，它们可能对闹癌和其他实体瘤以及自身免疫性疾病和其他疾病有希望。一家研究公司估计，CAR-T 疗法市场的价值预计将在今年达到 110 亿美元，到 2034 年将增长到近 1900 亿美元。
医学人工智能
5月27日，该研究由西奈山伊坎医学院（纽约）、麻省理工学院（MIT）以及其他合作医院与大学共同完成发表文章，介绍了“安全性与效能优化的血糖水平理解与控制系统”（GLUCOSE），这是一种用于心脏手术后优化胰岛素给药的分布式离线强化学习算法，专门用于优化心脏手术患者的胰岛素用量，帮助维持血糖稳定。该模型在5228名患者数据上训练，并在920名患者中进行内部测试，在649名患者中进行外部验证。结果显示，在内部测试中GLUCOSE的表现优于医生常规方案（AI评分0.0 vs. 医生评分-1.29），在外部验证中GLUCOSE仍保持优势（AI评分-0.63 vs. 医生评分-1.02）。在多阶段人体给药验证中，GLUCOSE首先在胰岛素给药方面显示出显著更低的平均绝对误差（MAE）：内部测试中GLUCOSE的胰岛素剂量误差（0.9单位）显著低于医生方案（1.97单位），外部验证中误差也更低（1.90单位 vs. 2.24单位）。第二和第三阶段验证发现，GLUCOSE在MAE、安全性、有效性和可接受性方面的表现与资深临床医生相当或更优。这些结果表明GLUCOSE是改善术后血糖管理的有效工具。
医学成像技术
胎儿超声标准平面获取易受操作者经验及胎儿运动影响。5月27日，牛津大学的研究人员提出一种自动化方案，利用Transformer构建图像预测器，从接近标准平面的超声视频片段中直接生成高质量标准平面图像。该预测器通过理解视频帧中多尺度的头部解剖结构，并引入偏移适配器（offset adaptor）进行跨域适应，将非标准平面结构映射为标准平面视图的解剖结构。为进一步增强预测图像的解剖细节，方案融合超声探头运动模态提供的3D位置信息进行扩展。在两种头部生物测量平面的定量与定性研究中，该方法生成的预测图像临床可信度高，性能优于现有方法；双模态方案显著提升了预测图像的解剖细节可视化效果。临床评估证实预测图像的回声纹理与真实标准平面的预期模式一致，证实了其改进标准平面获取流程的临床可行性。
康复（神经）工程
经颅聚焦超声是一种前景广阔的非侵入性神经调控方法，尤其适用于神经退行性疾病和精神疾病。然而，由于设备体积庞大且依赖易脱水的超声耦合凝胶（缺乏长期稳定粘附性），其在可穿戴系统中的应用受到限制。5月28日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的多个团队合作完成发表文章，提出了一种微型可穿戴超声设备，其尺寸与标准电生理电极相当，并集成生物粘附水凝胶，可实现长期稳定的体感皮层刺激。通过无光刻微加工工艺制备了基于空气腔菲涅尔透镜的自聚焦声学换能器，其声强达30.7 W/cm²（1.92 MPa），焦距为10 mm。该水凝胶耦合剂的声衰减低于13%，并能保持0.961 N/cm的稳定粘附力长达35天。利用该系统，成功抑制了功能性电刺激诱发的体感诱发电位，持续28天，证明了该设备在长期可穿戴神经调控应用中的潜力。
可穿戴技术
无痛监测血液生物标志物对癌症、感染和糖尿病等代谢疾病的早期检测至关重要。尽管研究多集中于静脉血分析，但经血是一种被忽视却极具潜力的生物标志物来源。证据表明，许多临床分析物在经血和静脉血中的生物标志物水平具有强相关性。5月24日，苏黎世联邦理工学院及其合作机构的一组研究人员发表文章，提出一种集成于卫生巾中的可穿戴微流控监测平台（MenstruAl），无需电子设备即可通过肉眼实现经血疾病生物标志物的检测。该技术展示了C反应蛋白（CRP）、癌胚抗原（CEA）、癌症抗原125（CA-125）等癌症标志物及子宫内膜异位症标志物CA-125的半定量检测。生物标志物诱导的颜色变化可通过肉眼或搭载机器学习算法的智能手机应用进行半定量分析。MenstruAl有望通过提供无创、经济且易获取的健康监测方法，彻底改变女性健康领域，推动医疗民主化并提升服务可及性与公平性。
生物材料
肿瘤来源的微粒 （TMP） 是传统上通过肿瘤细胞的紫外线 （UV） 照射获得的细胞外囊泡，在肿瘤免疫疗法和疫苗中具有前景，并已显示出作为肿瘤治疗药物递送系统的潜力。然而，人们对紫外线衍生的 TMP 的有效性和安全性有限仍然存在担忧。该研究介绍了一种微波 （MW） 辅助制备 TMP 的方法，称为 MW-TMPs。与 UV-TMP 相比，肿瘤细胞短暂暴露于短波长 MW 辐射会促进 TMP 的释放，显示出优越的体内抗肿瘤活性和安全性。MW-TMPs 在不同的肺肿瘤模型中诱导免疫原性细胞死亡并重新编程抑制性肿瘤免疫微环境，从而实现自然杀伤细胞和 T 细胞的双重靶向。表明它们可以有效地将甲氨蝶呤输送到肿瘤，协同提高 PD-L1 阻断的疗效。这种 MW-TMP 开发策略比传统的 UV-TMP 方法更简单、更高效、更安全。
END
内容 | 张艳青 郝娅婷
编辑 | 周宇茜
审核 | 刘帅 罗虎
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