暨南大学马教授

专家介绍

●简历:

马东博士是生物医用高分子材料领域的专家，在新型一氧化氮抗菌材料、阳离子高分子药物/基因载体、诊疗一体化纳米药物等方面有一定的研究基础。现为暨南大学生物医学工程研究所研究员、博士生导师。广东省生物医学工程学会生物医学材料及临床应用专业委员会副主任委员。《先进功能材料》《生物材料》等国际知名杂志的审稿人。

主持国家自然科学基金面上项目等多项科研项目；获得广东省科技二等奖的两位通讯作者在《先进功能材料》《材料化学》等国际知名期刊发表SCI论文16篇，其中中科院1区论文10篇。中国授权发明专利6项，其中一项入选中国生物工程学会2021年年会优秀专利项目库。

在1998年的诺贝尔医学和生理学奖中，评委会对一氧化氮给予了极高的评价:“这是第一次一种气体可以在人体内成为信号分子”，“这一发现打开了一氧化氮的使用之门，它可以作为对抗污染的武器，作为血压的调节器，或者作为血液分流到不同器官的守护者”。

登上诺贝尔奖的舞台，意味着NO已经成为人体不可或缺的健康使者，尤其是在人类心脑血管疾病的治疗方面。NO开启了新的里程碑。

NO作为第一个被发现参与细胞信号转导的内源性气体分子，广泛存在于人体内，参与多种生理过程。最广为人知的是其保护心血管系统、降低血压、提高性能力的作用。

NO主要通过增加环磷酸鸟苷的水平来实现其生物学功能。血管舒张是通过NO/cGMP通路实现的，万艾可是科研转化NO生理功能的成果。

当然，NO在医学领域的应用并不止于此。

此后，临床研究证实了NO在促进血管扩张、抗感染、刺激软组织再生和防止血小板粘附等方面的重要生理功能。

马东博士在看文献的时候，意外发现NO有抗菌作用。凭借在生物材料领域多年的研究经验，马东博士带领团队于2016年下半年对NO的抗菌性能进行了深入研究。

2021年，马东博士的“一氧化氮抗菌材料”项目成功入选中国生物工程学会“生物医学领域高价值专利项目库”。

马东博士告诉动脉橙果局，抗生素滥用问题不仅导致环境污染，抗生素耐药性也成为全球健康、食品安全和发展的最大威胁之一。除了抗生素，传统的抗菌材料或抗菌剂，如银离子、三氯生等，也会受到毒性、稳定性等因素的影响，存在一定的潜在风险。

NO作为新型抗菌材料的潜力开始显现。

马东博士介绍:“细菌引起感染的前提条件是先存活下来。细菌生物膜可以保护细菌免受外界干扰，包括抗生素。所以生物膜也是细菌耐药的原因之一。NO在消散生物膜方面效果显著，可以敲掉细菌的第一道屏障，深入细菌内部杀死细菌。NO和抗生素联合使用可以解决细菌耐药性问题，达到更好的杀灭耐药菌的效果。”

#01

首先转化“短期”项目，支持“长期”的深入研究

NO有很好的抗菌抗病毒作用，国外有药物和医疗器械在临床试验。

目前，马东博士的“一氧化氮抗菌材料”项目解决了传统抗菌产品的安全性、耐药性、稳定性、抗菌效果等问题，如银离子、抗生素、壳聚糖等。，实现了一种安全、无毒、无药物、高效、能促进伤口愈合的新型一氧化氮抗菌技术和材料。

关于本项目的转化，课题组围绕一氧化氮气体的临床应用，设计开发了膜剂、喷雾剂、凝胶剂、软膏剂等多种一氧化氮剂型。

比如在皮肤伤口敷料方面，课题组设计了一种液体创可贴，可以在伤口表面形成一层保护膜。一方面可以隔离外界环境，另一方面可以杀菌，促进伤口愈合。

在口腔方面，针对我国牙周炎发病率高，且缺乏很好的解决方法，课题组研发了一种凝胶产品，将凝胶填充到牙周炎患处，可持续抗菌，抑制牙周炎的持续发生。

除了短期转化项目，研究组还对NO抗真菌感染进行了更深入的研究。目前正在研发针对阴道感染的抗菌产品，并建立了阴道感染模型。以凝胶形式给药后，发现NO对治疗白色念珠菌感染具有良好的效果。

马东博士表示，“我们选择先研发周期短的液体创可贴，同时布局周期长的阴道抗真菌产品，用短期项目的利润支持长期深度项目的研究和转化。”

NO在医学领域有着广阔的应用前景，但在具体的应用过程中，总是存在储存和运输的问题。现在的NO基本都是用气体高压钢瓶储存运输，使用起来极其不方便。而且钢瓶内的NO浓度很高，长期储存高浓度NO容易发生副反应和毒副作用。

此外，人们还在NO气体分子的有效负载和可控释放方面开发了一系列NO载体材料。目前能支持NO的载体材料有四种:有机硝酸盐，如硝酸甘油；金属亚硝基，如亚硝基铁氰化钠等。亚硝基硫醇，如GSNO等。;离子供体，如烷基多胺等。

但在实际应用过程中，前三种空载材料的应用条件是有限的。一般只有在特定的触发因子存在的情况下才能释放NO，但这些触发因子并不一定存在于细菌感染的局部微环境中，因此其在抗菌方面的应用受到应用环境的限制。

针对这些困难，研究组采用多胺离子供体作为NO载体材料，在正常生理条件下，无需电子转移、辅因子、酶等其他分子的参与，即可自发释放NO，从而使NO在抗菌领域的广泛应用成为可能。而且离子型NO供体具有药物半衰期长、易修饰、细胞毒性低、副作用小等优点，在抗菌领域具有广阔的前景。

目前，课题组已实现无负荷率95%，释放时间延长至24h的技术目标，有效解决了各种创伤感染的产品需求。

#02

资金、技术、法规缺一不可，科研转化任重道远。

围绕NO的核心技术，自2016年底项目启动以来，课题组已授权中国发明专利9项，解决了NO的高效负载、稳定存储和可控释放等问题。

课题组研发的无液体创可贴产品还获得了第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛省级铜奖，并获得了2021年“赢在广州”和粤港澳大湾区大学生创业大赛的优胜奖。目前正在按照医疗器械申报的要求对产品进行表征。

实验室结果和生产认证还是有差距的，涉及财务问题，法律法规，工艺放大。技术是基础，也是科学家的优势，但经费问题关系到项目的生死存亡，法律法规需要专业人士来管控和引导。三者缺一不可。

然而，团队首先在产品的药物和设备的组合形式上犯了一个错误。NO在临床上是医学，但生物材料是医疗器械。近年来，国家对药机结合的监管更倾向于严格的药品审批制度，这也导致市场和资本对项目望而却步，增加了转型的难度。另外，其实课题组对医机结合本身的确切定义也不是很清楚。

马东博士领导的一氧化氮抗菌材料研究组合影

从去年6月到去年年底，课题组一直在积极推进项目，但反馈的无非是“有意思但有难度”，一度影响了项目转化的进度。

“如果真的要把项目推出来，我们的平台和资源还是比较有限的。我们只能通过参加各种创新创业大赛来尽可能的增加项目的曝光度，从市场的角度去倾听投资人的反馈。”马东博士说。

下半年，马东博士将再次参加2022年第二届生物医药高价值专利项目评选暨全国医养融合与新医疗技术大会/科技创新中国产业对接会，与投资人深入交流，听取市场对产品的反馈。

#03

要打好技术基础，需要转变思维。

“从大环境来看，紧张的中美关系和全球疫情带来的供应链紧张，正在加剧核心技术‘卡脖子’的问题。“卡脖子”技术从何而来？其实来源于基础研究，基础研究来源于大学。”马东博士说。

暨南大学生物医学工程学院一直有鼓励科研转化的传统和先例。该所成立于1984年，是我国最早从事生物医用材料研究的单位之一。依托人工器官与材料教育部工程中心、广东大学生物材料重点实验室等科研平台，科研能力强，条件优越，孵化了关昊生物等上市公司。

“这些成功转化甚至上市的先例让我们看到，科研成果不仅可以培养学生、发表论文，还能真正落到临床、进入市场。”

马东博士还表示，科学家和企业家的身份不同，认知领域也不同，在科研转化过程中有很多需要真正关注的问题。

首先，研究必须来自临床，打造产品的思路和目标必须来自市场。有些教授对技术的追求很执着，这是好事，但未必适合市场环境。

其次，教授可能因为追求技术或效果而忽略了成本和使用场景，这实际上忽略了市场的可接受性。

最重要的是，教授需要在扎实做好技术的基础上转变思路。“科研和创业是完全不同的逻辑，每个人的思维完全不同。比如投资人会关注项目投资后每个时间节点的回报，以及短期和长期的规划目标。”

“近年来，国家出台各种政策鼓励大学教授创业，但大部分教授可能不具备运营公司、管理公司的经验和能力。以技术总监或技术合伙人的方式明确分工，可能更有利于科研转化的开展。”马东博士说。