这个大学研发出男性避孕技术 注射一次长久有效

[] 提示您本文原始标题:南昌大学研发出光控男性避孕技术 , 向输精管注射一次长久有效

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ACSnano(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(ScienceDaily) , 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 。

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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(NationalPrimateResearchCenter)生殖内分泌学和不孕不育科室的主任凯瑟琳·范·德沃特(CatherineVandeVoort)教授 , 她在接受LiveScience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教授还告诉采访人员:“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 。 ”

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英国剑桥大学生殖生理学教授BillColledge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(Ithinkit‘saveryverynovelandinnovativeapproach) , 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IFLScience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 。 ”

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来自《IFLScience》

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 。 ”

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 。 ”

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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

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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 。 ”

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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 。

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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AdvancedMaterials(IF=21.9) , ACSNano(IF=13.7) , AdvancedFunctionalMaterials(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 。

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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 。

来源:综合南昌新闻、南昌大学、王小磊教授科研团队


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