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【长沙晚报】给牙齿穿上“中国造铠甲”——中南大学湘雅口腔医学院陈晓婧教授开展口腔材料自主研发和应用

发布时间:2021-08-20    作者:记者 刘俊 实习生 陆卓荣    来源:长沙晚报     浏览次数:


  陈晓婧(右二)带领学生在实验室做实验。受访者供图

陈晓婧(右二)带领学生在实验室做实验。

人物名片

陈晓婧,1989年生,中南大学湘雅口腔医学院教授,口腔材料教研室主任,长沙市优秀杰出创新青年,湖湘青年英才,芙蓉青年学者。长期从事医用新型生物活性玻璃的自主研发及产业化转化,取得多项突破性研究成果,开辟了玻璃研究的新方向。


“我国拥有自主知识产权的口腔材料不多,临床使用的口腔材料80%左右是国外进口,价格昂贵导致治疗费用居高不下,很多人往往到了‘疼得受不了’的时候才去看牙医。”一见面,陈晓婧就跟记者聊起了自己选择口腔材料研究的初衷,“另外,很多人没有定期做牙齿检查的习惯。其实口腔疾病是渐进性慢性疾病,如果能做到科学、定期的牙齿检查和维护,在早期发现病变,及时采取预防和治疗措施,就可以阻断疾病的进一步发展。”

陈晓婧在医用新型生物活性玻璃的自主研发及产业化转化取得了多项突破性研究成果,拥有已转化国际专利1项,参与研发的3款含生物活性玻璃修复牙膏已在多个国家上市。当前待转化的科研成果还包括洁牙喷料、植骨材料、补牙填料等系列技术,其成功转化将服务于口腔健康事业发展,打破国外口腔材料在我国市场的垄断,降低价格,提高普惠性。

科研成果不能只留在论文里

“含氟生物活性玻璃在口腔临床中具有很广泛应用前景,但是过量的氟具有副作用且影响材料的性能。”2011年开始,陈晓婧以“含氯的生物活性玻璃”展开研究,希望找到可替代元素,突破之前材料的局限性,更好地满足应用需求。

陈晓婧首先想到了氯,因为在化学元素周期表中,氯和氟同属于ⅦA族,结构上有许多相似之处。

但是最初的实验并不顺利。“氯很容易挥发,往往加进去多少,它就跑掉多少。经过反复实验,氯最多只能在硅酸盐玻璃中保留住5%,导致玻璃硬度很高,材料的降解性也不能达到预期效果。”陈晓婧说。

为了攻克这一难题,陈晓婧又做了大量的研究和实验。“最后,我们设计了特殊的链状硅酸盐玻璃结构,将氯化钙作为氯源添加进来。氯化钙的沸点比玻璃烧结的熔点要高,解决了氯易挥发的问题。”这一发现及相关系列研究,不仅让陈晓婧完成了她的博士毕业论文,也让她收获了自己的第一个国际专利。

不过,对于陈晓婧来说,科研成果更重要的意义在于实现专利转化,这也是她在读博时导师Robert Hill的教诲——“科研不是为了发几篇文章,而是要转化为生产力”。

基于生物活性玻璃的实验室研究成果,陈晓婧及团队还开展了后续的应用研究及产品开发,参与研发的3款修复脱敏牙膏已在多个国家上市。采访时,她拿起办公桌上的牙膏向记者细细讲解:“我们开发的BioMin牙膏,在刷牙的过程中可以通过牙膏中的聚合物将定制的生物性玻璃颗粒吸附在牙齿表面,随后与口腔中的唾液可控地发生反应、溶解释放钙、磷酸盐,形成羟基磷灰石,促进牙釉质矿化,从而在牙齿表面形成矿物质保护层,帮助修复牙表面及暴露牙本质小管,缓解敏感牙齿,也就是为牙齿穿上了一件‘铠甲’。”

培养科研创新的生力军

在陈晓婧的办公室里,摆放着一张她和几名学生的卡通背景集体照,格外引人注目。“这是一名毕业生制作的。我是一个比较随性的人,平时不会给学生提太多要求,很容易跟学生打成一片。”陈晓婧告诉记者,每新来一名学生,她都会先问清楚学生对自己未来的规划和预期,以进行有针对性的培养。

2011年,陈晓婧获国家留学基金委资助,来到伦敦大学玛丽皇后学院攻读口腔材料学博士学位;2015年毕业后,她留校从事博士后科研工作;2018年回国,她被聘为中南大学特聘教授,从事口腔材料相关研究,负责口腔材料研究团队的建设及《口腔材料学》本科课程的建设和授课。

围绕学院的国际化建设目标,结合多年国外求学交流的经历,陈晓婧一直告诉学生要“走出去,多看看”。她经常带领学生参加一些国内外学术论坛,让学生参加国际学校培训,鼓励学生利用学校和学院现有的平台,积极参与国际交流与合作,从而开拓视野、提高实践能力。

除此之外,陈晓婧还特别注重培养学生的创新意识。在她指导的11名全日制研究生中,有10人获省、校级研究生自主探索创新科研项目立项。谈及“创新”,她说:“创新需要有天马行空的想象力、足够的积累、敏锐的洞察力和坚持不懈的探索精神,在不断的试错中渐渐接近真理。其实,科研一开始可以是解决一个很小的问题,不要认为一定是要颠覆大家认知的东西才叫科研。”

对话

记者:您接下来的研究方向和计划是什么?

陈晓婧:近年来,我国的口腔健康事业发展迅速,同时口腔健康行业形势很好,也是一个朝阳行业。接下来,我将继续围绕生物活性玻璃开展材料的设计、合成、改性研究,以及生物活性玻璃的体内外生物学研究、需求牵引的个性化生物活性玻璃定制及转化研究,希望可以降低口腔材料的价格,降低看牙成本,为祖国的口腔健康事业贡献湘雅力量,也让我们自主研发的口腔材料技术走出国门。