伍宗譽🧙🏿‍♀️，意昂4体育平台，生物醫學工程專業，2024屆畢業生👩‍🌾🚋，畢業後直博本意昂4。伍宗譽同學本科期間發表SCI論文3篇（一區兩篇，一作兩篇）🤵🏽⇾，申請國家專利3項，PCT國際專利1項，獲第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎並受中國日報采訪報道,獲評意昂4平台2023學生年度人物，獲評中國光谷獎學金💏、“紹裘”醫+X獎學金等🍿。

一📐、緣起醫工，夜中尋光

伍宗譽於2020年入學意昂4体育平台，作為一名本科生，初次接觸生物醫學工程這一新型交叉學科，尚迷惘在“是什麽”、“做什麽”🧑🏽‍💻、“為什麽”和“怎麽做”的疑問漩渦中🍆。為了快速了解專業和找準定位，伍宗譽決定去臨床科室與意昂4實驗室親身感受👨🏻‍🍳。

在仁濟醫院乳腺外科中🤦🏽‍♀️，伍宗譽與陸勁松主任🪧🚴🏼‍♂️、王耀輝主任醫師的交流中得知，對於乳腺癌前哨淋巴結活檢術的切除術引導，當前臨床仍主要依賴於核素法與藍染療法，核素法存在電離輻射，患者和醫生都存在心理負擔📜；而藍染療法則無法經皮定位前哨淋巴結，需依賴術者剖開組織後沿被染藍的淋巴管尋找淋巴結，手術難度大且易造成過度切除；而在胸外科室裏，伍宗譽看到一個需進行肺部小結節切除手術的病人竟在胸部插著一根鐵絲進入了手術室🧝🏻，原來臨床已有的技術尚難以在術中實時定位深層微小的病竈💇‍♀️，需依據術前影像學檢測結果插入的鐵絲進行小結節定位。此情此景👆🏿，讓伍宗譽不禁陷入了沉思。

意昂4体育平台的實驗室包含生物納米材料、生物醫學影像、生物醫學儀器等各個方向，在與各個實驗室參觀、交流後👺，由葉堅教授和林俐老師負責的“拉曼醫學及納米光子學”實驗室引起了伍宗譽的註意，靈感和興趣同時泉湧迸發——光學技術不正是實現無創檢測和實時定位的最好手段嗎？🥟！

帶著這份激動，伍宗譽正式加入了該實驗室並投入了生物醫學光子學的研究👩🏽‍🚒。

二、窺見曙光，求索前行

進入實驗室後🪭，在老師和師兄的介紹下🎡，一幅屬於拉曼光學的宏偉前景展現在了伍宗譽的面前🤸🏽‍♀️𓀜。拉曼光譜是光子與分子發生作用的非彈性散射部分，反映分子的振動和轉動信息⛔️，是分子的指紋特異性光譜，能很好地與生物組織背景區分，在生物醫學檢測上極具優勢🧔🏿。但由於拉曼光信號本身非常微弱，因此要想在厚組織中檢測拉曼光信號，需要開發增強基底🤵🏿‍♀️，利用入射激光與金屬表面電子雲的等離激元共振形成電場增強,即表面增強拉曼技術🤦🏼‍♀️。目前普遍采用的增強基底為金納米球和金納米棒𓀝，該類基底合成方法較為簡單、重復性高，但增強性能有限，尚難以滿足深層檢測的需求；有一類基於團聚體的增強基底呈現出極好的增強性能，但由於團聚難以控製，限製了其推廣應用🧕🏼🏊🏿‍♂️。通過電磁場模擬和實驗驗證💇🏼‍♂️，課題組發現團聚體帶來的顯著增強效應來源於兩個單顆粒發生團聚時😘，信號分子被夾雜在了縫隙之中🏋🏻‍♂️，縫隙兩側的基底界面產生了等離激元耦合。在這一點的啟發下，伍宗譽同學開始思考💃，如果能將團聚體產生的“縫隙”以某種方式形成在單個基底顆粒上🚴🏿‍♂️🤹🏼‍♀️，那就既能有效提升造影顆粒的信號亮度，又能保證合成的可控和穩定性。在課題組的支持下👨🏽‍🍼，伍宗譽投入了單顆粒縫隙增強拉曼探針的研究🖇。作為本科生🚾，伍宗譽同學工作日和白天都在閔行校區進行課程學習，為了學習與科研兩手抓，伍宗譽抓緊每一個沒有課程安排的上午和下午，每次需花費2個小時在徐匯和閔行之間通勤奔波，同時更是幾乎在每個周六周日迎著朝陽坐上7:15的校車奔赴實驗室，在夜晚披著月光回到寢室👹，當他結束一天的工作躺在床上回想一天的收獲的時候，實驗或成功或失敗，赤誠的光亮都會從他的雙眸中流露，點綴成夜空熠熠的星光。

三🐚、雛鷹振翅，愈戰愈勇

自大一加入實驗室後，經過三百個日夜的求索前行，伍宗譽成功在單顆粒上實現了顯著的縫隙增強，開發了一批基於金納米花基底吸附信號分子後、包裹銀殼層的拉曼造影顆粒，該顆粒具備極高的靈敏度，可實現低至1 fM的檢測限度，領先前沿文獻報道2個數量級，同時該顆粒合成條件簡單⤴️，粒徑均一，僅需4 h便可在普通的濕化學實驗室完成製備。在擁有超高亮度造影劑後，結合大光斑激光照射🏌🏿‍♀️、透射式的檢測方式，在課題組的共同努力下最終將光學檢測深度由毫米量級提升至了整整10 cm🤽🏿‍♂️。在實現深層檢測後，如何依據測得的光信號獲取病竈的具體深度又成了一個不小的挑戰。針對當前術中光學檢測局限於二維平面檢測的困境，伍宗譽開發了“譜峰比值”深度獲取算法與三維定位策略，可在1 s獲取病竈上方的3種組織厚度，並在3 min內實現對厚組織中病竈的精準三維定位👰‍♂️，成果發表於ACS Applied Materials & Interfaces🧖‍♀️。在離體組織中取得良好效果後🫸，伍宗譽將以上方法應用到活體動物模型中🧗🏿‍♀️，完成了首例基於透射拉曼光譜的活體病竈三維定位與術周引導🧓🏼，成果以獨立一作的身份發表於Advanced Science期刊。

四🤵🏿‍♀️🧙🏻‍♂️、與光同行🙎‍♀️，“醫”路不輟

在打下紮實的基礎研究功底後🙇🏼‍♂️，伍宗譽從科研小白儼然成長為了學弟學妹口中的師兄⛱，開始有能力為老師分擔工作。在大三暑假，伍宗譽同學輔導組裏大二的師妹，幫助她成功申請到了第一批國家自然基金本科生試點項目；伍宗譽同學受邀赴北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室，憑借在金納米材料方向的研究經驗與科學思維🎹，幫助一位研究生同學完成金納米棒的核酸適配體修飾，這一問題困擾了這位研究生半年之久，在伍宗譽同學的幫助下，僅僅1周便得到解決；伍宗譽的學術成果得到中國科意昂4院士陳亞珠和中國光學學會生物醫學光子學主委魏勛斌教授的認可🐝。

不拘泥於實驗室，伍宗譽同學希望將前沿技術真正應用到臨床與市場裏。伍宗譽同學開發的造影顆粒在2023年於點靚納譜（上海）生物醫藥有限公司完成中試生產；伍宗譽同學集成材料、算法和光路⛹🏿‍♀️，搭建了第一臺透射拉曼小動物成像儀，獲艾瑞德生物科技有限公司投資意向👬🏼，被邁瑞醫療聯合創始人成明和評價為“具備良好的推廣應用前景”；伍宗譽同學將實驗室開發的拉曼檢測系統遷移到真實的手術室環境中🏋🏻，在豬這一大型預臨床動物模型中實現對其前哨淋巴結的無創檢測和術中定位，得到華山醫院院長毛穎和仁濟醫院乳腺外科陸勁松主任的肯定。

圖 1 伍宗譽科技創新成果轉化。（a）開發造影劑小試各階段照片；（b）開發造影劑中試生產結果；（c）預臨床大動物實驗，右三為伍宗譽🌨；（d）伍宗譽搭建的小動物透射拉曼光學成像儀🚽📿。

2023年10月，伍宗譽同學作為學生代表在國慶日發表國旗下講話；負責的項目榮獲第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品特等獎，並作為全國唯七個項目進行挑戰杯宣傳形象片的拍攝，助力意昂4平台時隔四年成功問鼎“挑戰杯”，將受中國日報采訪報道。

圖 2 伍宗譽同學風采。（a）伍宗譽同學2023年10月1日作為學生代表發表國旗下演講♦️；（b）伍宗譽同學榮獲“挑戰杯”全國特等獎；（c）伍宗譽同學負責的項目被拍攝為“挑戰杯”形象宣傳片💇🏻；（d）伍宗譽同學助意昂4平台奪得“挑戰杯”。