校企合作 | 南方科技大学超柔性电子实验室×睿晏 | 生医工专业结合下的初期医疗器械验证实验

在精准医疗加速落地的今天，每一项技术从实验室走向临床，都离不开扎实的实验支撑。当行业对更贴近临床的科研需求日益迫切，睿晏科技与南方科技大学达成合作——以大动物实验研究为切入点，携手搭建科研协同平台，共探技术创新与成果转化的新路径。

为期3天的实验周期共进行了2种原型设备的有效性实验。

实验动物：本实验选用健康成年大白猪作为实验对象。大白猪的心血管系统在解剖结构和生理功能上与人类具有高度相似性，是开展血流动力学研究的理想模型。

▲ 术前准备

禁食处理：手术前夜（约12-16小时）开始对动物进行禁食，以防止麻醉过程中发生呕吐或胃内容物反流导致吸入性肺炎。在此期间，动物可自由饮水，但在手术前2小时需禁水。

术前检查：称量动物体重，以精确计算后续麻醉药物的剂量。观察动物的精神状态、呼吸频率及皮肤色泽，确保其处于良好的生理状态。

麻醉流程：猪的麻醉管理具有挑战性，需遵循“分级诱导、平稳维持”的原则。

▲ 术中

诱导麻醉：采用舒泰50联合赛拉嗪进行肌肉注射。舒泰提供良好的镇痛与麻醉效果，赛拉嗪则起到镇静与肌肉松弛的作用（虽然哺乳纲偶蹄目猪科下有很多种，但是大多数都对赛拉嗪不敏感，如果想仅通过赛拉嗪就对猪进行预麻醉镇静处理，要考虑带来的风险并谨慎）。

静脉通路建立：待动物进入深度镇静状态后，进行耳缘静脉穿刺，放置留置针。缓慢推注丙泊酚进行追加诱导，直至动物的眼睑反射消失、下颌松弛无抵抗。

气管插管：在喉镜辅助下，喷洒利多卡因以降低喉部敏感性，随后迅速完成气管插管。气管插管是确保手术期间呼吸道通畅及实施吸入麻醉的关键步骤。

吸入麻醉：连接呼吸机，实施异氟烷吸入麻醉。实验中遵循“三三原则”，以维持恒定的麻醉深度。

术前准备：动物置于手术台上，仰卧位固定。进行剃毛备皮、生理盐水清洗及碘伏消毒，铺设无菌手术巾。

实验流程：这是实验的核心操作环节，要求精准定位与微创处理。

血管暴露：在双侧腹股沟区行纵向切口，钝性分离组织以暴露股动脉。

导管植入：穿刺动脉壁，将预充满肝素生理盐水的压力测定导管向心方向插入。根据测量长度，将导管前端送入髂总动脉位置。

实时监测：导管尾端连接压力传感器与血流动力学记录仪， 实时记录各项动脉压力。

▲ 置鞘影像

动物福利与安乐死：实验结束后，严格遵守动物福利伦理原则。

安乐死实施：在深度麻醉状态下，通过静脉过量注射10%氯化钾（KCl）的标准方案实施安乐死。确认动物心脏搏动停止、呼吸停止且瞳孔散大。

尸体处理：实验动物尸体需按规定装入专用生物安全袋，进行统一的无害化焚烧处理，严禁私自弃置。

实验动物：绵羊因其体重、骨骼结构及关节负荷与人类高度相似，常被用于骨科及生物材料的研究。

麻醉流程：绵羊作为反刍动物，其复杂的胃部结构（瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃）对麻醉安全提出了特殊要求。

严格禁食：为防止术中发生反流与误吸，并减轻瘤胃压力对膈肌的压迫，实验羊需在手术前48小时开始禁食，并在术前24小时限制饮水。这能有效降低麻醉期间发生吸入性肺炎和瘤胃臌气的风险。

镇静诱导：肌肉注射赛拉嗪进行初步镇静，待动物进入嗜睡状态且肌张力下降后，于颈静脉放置留置针。

诱导与插管：缓慢静脉推注丙泊酚，直至动物喉反射消失。由于绵羊口腔深长且会厌位置特殊，需使用长叶片喉镜配合引导丝进行气管插管。插管完成后立即充盈气囊，建立人工气道。

麻醉维持：采用呼吸机维持吸入麻醉，呼麻初期遵循“三三原则”，确保手术全程麻醉深度平稳。

实验流程：手术过程严格遵循无菌原则，模拟临床骨科手术路径。

术区处理：动物取侧卧位固定，对后肢膝关节进行大面积备皮、脱碘及酒精消毒，铺设无菌洞巾。入路与暴露：于膝关节内侧行纵向切口，逐层切开皮肤及皮下组织。小心分离缝匠肌肌腱，并对髌骨韧带进行部分切开。采用髌骨外翻技术，充分暴露膝关节腔（Stifle Joint）。

植入操作：彻底清理关节腔内的积液及滑膜组织，直至受区干燥。将实验性薄膜材料精准植入预定位置。确认植入物稳固后，复位髌骨，使用可吸收缝线逐层缝合关节囊、肌腱及皮肤。

苏醒监护：待动物出现吞咽反射后拔除气管导管，送回动物房。保持环境安静、温暖，密切监测其站立及负重情况，必要时给予镇痛药物。

日常观察：术后数日内，记录动物的采食、排便及切口愈合情况。

▲ 术前步态记录

▲ 关节电极

科研之路从非独行，产学研的深度融合方能点亮创新之光。此次与南方科技大学的合作，既是双方优势资源的互补共赢，更是我们助力行业高质量发展的坚定践行。未来，我们将持续以协同之力推进科研探索，解锁更多技术转化可能，也期待与更多志同道合的伙伴携手，共筑科研创新生态，让前沿科研成果更好地服务社会发展与公众健康。