谢曦：“死磕”人体健康传感器

　　科学闪光者

　　谢曦：“死磕”人体健康传感器

　　在医院抽血测过血糖、激素吗？觉得扎针太疼或过程繁琐？

　　中山大学青年学者谢曦，一直在尝试改进这些医学诊疗技术，近年来他边学边做，研发了多种可穿戴人体健康传感器和生物科研传感器。去年，因“将光电传感技术与生物医学交叉融合，为生物研究和医学诊疗提供前沿工具”，谢曦入选《麻省理工评论》“35岁以下科技创新35人”中国榜单。

　　谢曦从美国斯坦福大学博士毕业后，在麻省理工学院做博士后研究，但耀眼的简历并没有让他停步不前。最近，他决定进行一场更加艰难的跋涉：做好奋战10年的准备，和植入式动态血糖传感器“死磕”。这不单是为了解决血糖等健康指标无法实时监测的问题，谢曦也希望打破我国在生物医学传感学科领域成果稀缺的现状。

　　2016年，谢曦成为中山大学生物电子学科带头人。生物医学电子学科属于新兴交叉学科，聚焦于应用电子信息技术揭示生命现象本质，解决生物、医学等基础研究中机理机制、重大疾病等关键难题。

　　科学家在困难里冲锋陷阵，普通人就有改善生活的希望。在开启新的跋涉之前，谢曦成功研发了一种可用于药物筛选的科研仪器——体外细胞微纳芯片。科学家在筛选药物的过程中，经常需要向每一个实验细胞注射药物，并精准地监测效果，而体外细胞微纳芯片则是给药和监测其药物反应的工具。

　　这是一种十分精密的生物电子传感器。为了把药物高效地送达细胞，并精准地监测效果，每个细胞都需要插入数十个纳米“针头”，这些“针头”安装在直径为几百纳米的电极上，密密麻麻的电极则安装在直径1平方厘米的微加工芯片上，小小的芯片形成一个纳米针头阵列。

　　谢曦做的这种“袖珍针板”是一种救命的科学仪器，能助力科学家进行癌症等疾病的药物筛选。但在研发科研工具的同时，他还发觉，一些实际医疗场景中，需要能够用于人体的电子传感器，实时传输病人的健康情况，“我希望开发一种临床应用型技术，解决一些病人的需求”。

　　比如有些病人需要实时监测心脏、血压等情况，他就利用柔性电子材料制作成可穿戴传感器，贴附于人体皮肤外，更便捷且连续地监测心电、脉搏、血压等生理指标。

　　然而研究越深入，和临床结合越紧密，谢曦需要解决的问题越棘手。在病人住院时，往往还需要监测血糖、激素、代谢物等情况；而对于一些服药病人，有时还需要精确掌握体内药物的浓度变化从而进行动态调整，部分需求目前只能靠一次次抽血来实现，无法实时监测。能否研发一类微介入人体的传感器，实时传回这些生理指标？

　　在植入式人体传感器中，他选择从微创式动态血糖传感器入手。谢曦介绍，动态血糖监测仪在临床中需求广泛，它能够长时间插入皮下监测病人的血糖，不仅能连续反映血糖变化，还可以免除糖尿病人频繁指尖采血的痛苦，“比如二型糖尿病患者，可以根据动态血糖变化调整相应的胰岛素用量”。国外的相关技术在不断迭代，但由于缺少技术突破，目前这种医疗传感器还没有实现国产化。因此他决定投入这一领域，对动态血糖检测仪进行攻坚。

　　虽然，谢曦此前所做的纳米针头阵列和植入式传感器有相通之处，但从“体外”到“体内”是一个质的跨越。他说：“通常植入式的医疗仪器从研究到最终进入临床，周期至少需要10年，我准备花很长时间来‘啃’这个项目。虽然基础功能已经在实验室里实现，但传感准确性要达到临床的严格标准，还有很长的路要走。”

　　“迈出这一步很不容易，学生有毕业的要求，科研有经费的压力……”他知道做这种长线项目会很“难熬”。然而最难的还不是科研“性价比”的压力，而是交叉学科知识的积累和贯通。

　　事实上，随着前沿科技的发展，靠单一学科就能解决的问题越来越少，需要交叉学科解决的问题越来越多。谢曦面临的困难，不少学者也深有体会。

　　为了突破这个医疗技术难题，谢曦的办法很朴素：一边当老师，一边当学生。

　　“我们团队的特点是有求知欲、虚心、高度交叉。”谢曦介绍，微介入式传感器是一项多学科交叉的研究，囊括电子、材料、人工智能算法、生物、医学、化学等，而且学科跨度很大，“比如学电子的学生和学生物的学生其实很难想到一块去”。作为一个交叉学科项目的博士生导师，谢曦所面临的要求就更高了，“最起码核心点自己都得懂”。