祝贺NBME Lab课题组在2025年第十届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛中取得优异成绩

祝贺NBME Lab课题组在2025年第十届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛中取得优异成绩

7月22日，第十届“全国大学生生物医学工程创新设计竞赛”决赛在西安交大创新港校区落下帷幕。大会以“医工交汇，数智赋能”为主题，紧密围绕学科前沿热点，深度聚焦临床应用实践。本届比赛共吸引了全国280多所高校、4200余支队伍、约1.5万名在校大学生报名参赛。

来自中国科学院大学纳米生物医学工程实验室的研究生团队，在此次比赛中获得了全国二等奖1项、三等奖1项的佳绩。

国科大纳米生物医学工程实验室生医工获奖队伍学生代表合照

在欧阳涵、李舟老师指导下，中国科学院大学博士生汪恩贵、朱畅、罗霖和任永芳合作完成了“摩擦电纳秒脉冲发生器用于超低成本肿瘤治疗”项目，荣获二等奖。

项目聚焦于电刺激脉冲消融中的严重副作用与高昂治疗费用难题，提出了一种创新的基于摩擦电效应和肖特基纳米二极管阵列的成本、高效且安全的脉冲发生器。该装置的设计灵感来源于自然界中的闪电现象，通过机械能的输入，无需外部电源或复杂的升压电路，即可直接产生高电压纳秒脉冲。实验结果显示，st-NPG能够产生高达10 kV的电压、60纳秒的脉冲宽度、17 MW的峰值功率和0.6焦耳的单脉冲能量。此外，该装置还通过小鼠和兔子的动物模型验证了其在肿瘤消融中的有效性和生物安全性。实验表明，st-NPG能够有效抑制肿瘤生长，且对周围正常组织的损伤极小，展现出良好的治疗效果和安全性。

基于摩擦电纳秒脉冲消融的介导手术过程

在李舟、欧阳涵老师指导下，中国科学院大学博士张葆堃、汪恩贵和程鹏合作完成了“面向电刺激治疗的MXene基生物可降解能源器件研究”，荣获三等奖。

项目聚焦于植入式可降解电子器件储能部分的低生物相容性及低能量密度问题，提出了一种基于生物可降解MXene材料开发的生物可降解超级电容器。该全可降解柔性超级电容器，由MXene/BC电极与PVA/ChCl固态水凝胶电解质组成，封装于PLGA中。器件柔软、生物相容，30天内容量保持72%，120天完全降解。其面电容0.36 F/cm²、能量密度73.1 mWh/cm²、循环寿命2万次，显著优于现有可降解储能器件。大鼠/猪实验证实，BFSC可独立驱动心脏起搏、神经刺激与抑制，无需外接电源，为自供能可植入瞬态电子提供新平台。

MXene可降解器件及生物体应用

“全国大学生生物医学工程创新设计竞赛”由中国生物医学工程学会主办，在教育部高等学校生物医学工程类专业教学指导委员会倡导下举办，旨在推动生物医学工程学科发展和创新人才培养。本届比赛以人类健康，疾病预防，诊断、治疗、康复等生物医学相关热点为主题，紧密围绕临床需求，基于生物、化学、物理原理方法，采用工程技术在生物医学领域的应用所开展的创新设计，致力于解决真问题，意义非凡。本次参赛，中国科学院大学纳米生物医学工程实验室在全国280所高校的一万五千名选手中脱颖而出荣获含二等奖在内的多个奖项，体现了实验室在生物医学工程专业人才培养方面所做的努力与成效。

纳米生物医学工程实验室旨在通过开发新型的生物材料与器件促进组织、器官的再生或功能恢复。目前的研究重点是发掘与转化体内自身能量用于电子系统供电或生命活动调控实现对疾病的治疗。为人体自身资源的开发与利用和新的人机关系构建提供可能的路径。期望与不同领域科学家、工程师和医生一起合作解决生命体组织器官修复与功能恢复领域的挑战，缓解患者的痛苦。