青春的成长之路，需要有好榜样的引领、好同伴的带动。近年来，在银河线路检测中心创新创业教育中心的实践教育工作中，涌现出一批青年榜样。特推出“双创榜YOUNG说”专栏，以讲述他们的青春奋斗故事。

本期展示口腔银河线路检测中心的作品《牙颌建筑师——三维血管化组织工程骨及一体化仿生种植牙在颌骨重建中的应用》，获得第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。

项目成员：叶鑫（负责人）、陆科杰、叶冠琛、白金武、李健、武鹏程、娄依婷、周雷

指导老师：俞梦飞、尹俊、祝毅

参赛组别：生命科学组—科技发明制作A类

经验分享

01在选题阶段，团队选择此参赛题目的背景和初衷是什么？

颌骨是颅面部骨的重要组成部分，在维持面形、行使咀嚼等功能中发挥着重要作用。肿瘤、外伤和炎症造成的颌骨缺损是口腔颌面部的常见疾病。颌骨缺损严重影响患者的咀嚼、语音、呼吸等重要生理功能，引起患者的心理、社会生活障碍。然而，颌骨不规则的外形和复杂的功能使得其重建成为一个世界性的难题，要恢复缺损的颌骨不仅需要重建颌骨的外形结构，还需要恢复颌骨的功能。

目前组织工程骨和种植牙有望分别用于颌骨缺损的结构重建和功能恢复，但仍存在着诸多缺陷。本项目希望能够解决组织工程骨血供不佳易缺血坏死、种植牙结构复杂易损伤神经血管、牙颌联合修复时间长费用高的问题，实现微创高效的颌骨重建。

02在备赛过程中主要遇到哪些困难，是如何克服的？

为了实现下颌骨骨缺损的高效修复，我们团队尝试了许多目前文献有报道的方法和生物材料，但是都达不到理想的血供。回顾下颌骨的解剖特点，它的血供单一，只有下颌血管供血。我们意识到要让外来的骨移植物长好，必须要利用好自身的下颌动脉。为了调控下颌动脉的血管细胞长入移植物内部，我们团队尝试将“梯度”概念引入到水凝胶材料，经过不断的改良水凝胶组成成分和合成工艺，我们终于研发出了梯度网络水凝胶这一生物智能材料。我们的组织工程骨植入体内后，下颌动脉会被诱导发出分支长入我们的组织工程骨，通过梯度网络水凝胶诱导细胞定向迁移，进一步调控细胞出芽、分支，在动物实验中，我们也成功观察到了不同管径的小血管和毛细血管网的形成，它们和下颌动脉共同构成了自下而上的树杈状网络，可以实现充足的供血。

在导师的鼓励下，我们实验室成员组队参加了“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。时至今日我们还记得从校赛决赛前夕到参加省赛的那段“难熬”的时光。当时我们的项目正面临着大结构是否需要调整的问题，在与指导老师充分讨论后，我们还是决定在校赛决赛中尝试新思路，并在极其有限的时间内对已较为成熟的PPT进行了内容结构的“大整修”。然而，最终成绩却不尽如人意，我们不禁对当初的想法产生了自我怀疑。但我们并没有因此而停滞不前。比赛结束后，我们和指导老师认真细致地分析了这次失利的原因，总结经验教训，不断复盘讨论PPT框架和演讲逻辑。许多新想法、新思路在激烈的碰撞中喷涌而出，并推动着我们去勇敢尝试。

03现在团队作品已经在第十七届“挑战杯”竞赛中取得佳绩，有哪些经验和感受想跟大家分享？

经过几次重大赛事后，我们越来越认识到，学术科研和创新竞赛是相通的，我们需要不断地发现问题、勇于解决问题。在备赛的同时，我们也更加深入地去思考自己的科研之路，而双创比赛以沉浸式教学教会了我们许多：一是要学会思维拓展式选题，不能将眼光局限在某一个方向，而是应该多学习一些优秀项目，积累经验，要学会观察事物，从“平常”中寻找“不平凡”；二是要学会资源利用最大化。要充分利用院校的优势平台，多向身边优秀的同学和老师学习，尽量做到有惑必解，有疑必究；最后要学会以过程为导向。学着去享受那个共同探索未知的过程，去感受内心的充实与快乐，去接受每一次努力后的最佳结果。

最后，在创新创业比赛一次次的打磨和锤炼中，我们明白了团队合作对一个项目成功的重要性。团队中的每个人都各有所长，有能言善辩的人，也有精工巧匠，因此团队的分工就要博采众长，充分发挥个人的优点和长处，使每一个人都能在适合自己的位置上发光发热，达到“1+1大于2”的效果。在项目从科技论文转化为产品实物的过程中，团队成员们也从医学生、科研人员逐渐成长为了更加成熟的科技创新人才。

双创比赛给予了我们一个良好的科创交流平台，也教育了我们要瞄准国家重大战略需求，时刻铭记医学生使命与担当，在不断的锤炼与磨砺中提升医学能力素养，增强社会责任感，为“健康中国”战略实施积蓄能量，成为为百姓健康谋福祉的强劲后备力量。

作品介绍

本项目的团队涵盖银河线路检测中心口腔医学和机械工程专业。团队成员受临床颌骨缺损重建的实际难题启发，结合本专业优势开展科学研究，从临床问题到实验室实践，研发了基于三维血管化组织工程骨和一体化仿生种植牙的牙颌联合重建技术，最终希望能真正运用于临床，造福患者。

颌骨的形态特殊且功能复杂，是维持面型、保持咀嚼等功能的关键。肿瘤、创伤和炎症等病因均可导致颌骨缺损。目前颌骨重建的金标准是血管化自体骨移植修复骨缺损后种植修复缺失牙，但是存在步骤繁琐周期长和供区二次创伤的难题。组织工程骨和种植牙技术的联合应用是目前最具希望的颌骨重建方法，但是仍存在众多难题限制临床应用。

针对组织工程骨移植物易缺血坏死的难题，本项目通过梯度网络水凝胶改善组织工程骨的血供，在体内形成了包含动静脉和毛细血管的多层级血管灌注网络，改善了颌骨植入物易缺血坏死的现状，为临床骨移植物的替代提供了转化新方法。

针对现有种植体与自然牙根形态差异大的问题，本项目通过改进3D打印激光熔融技术，对加工件进行轴向和周向的梯度化分割，并进一步将牙冠、基台和植体集成于一体，形成与自然牙外形高度一致仿生种植牙，植入体内后可避免损伤神经血管等重要解剖结构。

而在此基础上应运而生的牙颌组织联合重建技术，通过同步设计、分步制造三维血管化组织工程骨和一体化仿生种植牙，有望通过联合应用实现微创高效的颌骨仿生重建。

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责任编辑 魏至男