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北大博士创立昆迈医疗:提供无创脑功能影像解决方案,探索“生命禁区”

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2023-10-11 10:41 抢发第一评

1906年诺贝尔奖获得者拉蒙·卡哈尔说:“只要大脑的奥秘尚未大白于天下,宇宙仍将是一个谜。”脑科学研究作为生命科学最后的疆域,科学家们从未停止对它的探索。

据估计,世界范围内每四个家庭中就有一个家庭受脑疾病困扰。当前,世界范围内对于脑疾病的研究已取得一定进展,但国内脑疾病诊治所需药品及医疗仪器多来源于进口,国产创新药和自主研发仪器亟待发展。

成立于2019年10月的北京昆迈医疗科技有限公司(以下简称“昆迈医疗”),以量子弱磁传感与成像为技术手段,致力于新一代功能磁成像高端设备开发与生产。昆迈医疗以自主研发的新一代原子磁强计(optically pumped magnetometer, OPM)为核心,构建了包含精密弱磁探测、高效磁屏蔽、高分辨磁反演的技术闭环,拥有完整的研发、生产、安装、服务产业链。自主开发的无液氦量子脑磁图设备,可以无创伤、无辐射地对大脑神经活动进行实时探测与成像。昆迈医疗以为精神和神经疾病提供精准定量的诊疗解决方案为目标,致力于成为脑磁技术的革新者和临床应用开拓者,造福数亿脑疾病患者。

目前昆迈医疗新一代无液氦量子脑磁图系统已经实现了科研装机和应用,也是国内首例OPM脑磁图的科研装机。未来,颠覆性研发成果和核心产品将广泛应用于临床脑疾病诊断、脑科学研究、脑机接口等前沿领域,有效填补了国内相关技术自主知识产权的空白,打破生物弱磁高端影像设备的外国垄断。

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谈及自己的创业经历,盛经纬用了一个词“无知者无畏”。

盛经纬本科毕业于四川大学的核物理专业,后来去北大攻读医学物理和工程专业的博士学位,师从物理学院高家红教授。

高家红教授是脑成像领域的专家,曾在美国研究脑成像技术近30年,但在神经电流磁场探测这个最难课题上,他也一直没有太好的突破。

或许是初生牛犊不怕虎,盛经纬主动找到高家红教授,想要挑战这一高难度课题,由此他也成为北大量子脑磁图研发团队第一名成员。

“后来我们选定量子操控技术来进行脑磁探测,并获得了国家基金委的重大科研仪器专项资助。在我临近毕业时,我们也完成了设备的原理样机的搭建,作为一个科研项目,我们可以提前交卷了。”盛经纬回忆说。

如此顺风顺水的求学生涯,盛经纬为何走上创业之路?这跟高家红教授密不可分。

盛经纬坦言:“说实话,在学生时代,我从来没有把创业当作人生发展的主要方向,我本来计划去美国深造,或者到国内一些高校研究所从事科研工作。”

不过,高家红教授的一番话改变了盛经纬的人生轨迹。“我曾在《Science》《Nature》等顶级期刊上发表了不少论文,但遗憾的是没有实现量子脑磁图的科研成果转化,希望你能让中国人自己的科研成果落地,做出响当当的民族产品。”盛经纬深受触动,再三权衡,2018年博士毕业后,他凭着一腔热血走上创业之路,成立了昆迈医疗。

创业不是过家家。作为没有任何创业经验的“小白”,盛经纬每天都面临新挑战。他遇到的第一个难题就是没有公司注册和运营的经验。由于公司刚成立,一切都得靠自己,为了做工商注册和社保登记,盛经纬一顿忙活,却忘记给自己交公积金,直到2019年底经同事的提醒才意识到。

对于初创型公司来说,拓展第一家客户往往是最难的。一方面公司体量比较小;另一方面没有资源背书,客户很难对公司产品的价值做出直观判断。

而昆迈医疗更为特殊,其产品属于医疗设备,目前还在临床注册中,尚且无法在临床端应用。不过,脑科学研究也是脑磁图应用的一个重点方向,昆迈医疗在科研方向上有了一批订单,并参与了几项国家重大基础设施建设项目,比如深度参与四川大学华西医院的转化医学国家重大科技基础设施共建,并在华西医院临床磁共振研究中心装机国内首台量子脑磁图系统,目前已经开展精神影像领域的多项科研以及临床前研究任务。

据盛经纬介绍,为了拿下华西医院这笔订单,他吃了不少苦头。当时他们刚完成一个样机,华西医院对此很感兴趣,为了给华西医院的医生讲解最新技术,盛经纬来来回回飞到四川不下十次。在招投标中,盛经纬更是带领团队熬夜填写投标书,逐字检查,连标点符号都不放过,最终昆迈医疗的第一款装机产品顺利在院方运行。

功夫不负有心人。随着近年来量子脑磁图异军突起,昆迈医疗已经获得了数千万元科研订单。同时,部分外国专家和机构也对昆迈医疗的核心技术及产品感兴趣,并有合作意向,等条件成熟,昆迈医疗还考虑打入国际市场。

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人的大脑被称为“生命禁区”,稍有损伤就有可能造成生命危险,而且大脑结构复杂,癫痫、抑郁症、自闭症、阿尔茨海默病等疾病也一直困扰着人类。要想打开“生命禁区”之窗,就离不开先进的脑成像技术。

临床中常见的脑成像技术包括脑电图、CT、核磁共振等,但是这些技术各有局限性。例如,人们常说的脑电图需要患者戴一个“帽子”,由此来观察大脑的电活动,但是电信号很难穿过颅骨,并且信号衰减和扭曲严重,很难精确判断病因。CT、核磁共振等技术通过给大脑拍片的方式观察大脑,不过很多脑疾病无法在结构影像上显示出明显的特征。

为了弥补传统脑成像技术的局限性,近年来,随着技术的发展,人们开始探究无创伤、无辐射的可在体外探测大脑实时神经活动的脑磁图设备。

据盛经纬介绍,如果把CT、核磁共振等比作“大脑的照相机”,那么脑磁图设备就是一个“摄像机”,它能够实时的追踪神经元兴奋产生的生物电磁场,来监测大脑神经活动的变化。

脑磁图可以被应用在脑疾病诊断、脑动态成像、脑功能区定位、儿童脑发育、新型脑机接口等领域。在临床诊疗中,脑磁图的应用主要包括颅脑手术前脑功能区定位、脑功能损害判定、癫痫的病灶定位等。此外脑磁图在精神疾病的亚型诊断、早期筛查中也有较为重要的应用;在抑郁症、孤独症等方面的临床研究也已在国际业内取得一定进展。在脑科学研究中,脑磁图可面向健康人群和特定受试群体进行范围较广的基础科学研究,还可与常见的EEG、fNIRS等技术进行多模态脑成像融合,开展脑功能成像研究。

那么脑磁图技术的工作原理是什么?

人体神经和肌肉组织中的离子电流都会产生外部磁场,根据产生磁场的器官不同,人体生物磁场又分为脑磁场、心磁场、肌磁场等。其中,探测并解析脑磁信号的脑磁图技术,备受认知神经科学和脑医学领域学者的关注。

脑磁信号非常微弱,约为地球磁场的十亿分之一,探测难度大。脑磁图是无创、安全的脑成像设备,能以较高的时空分辨率,实时呈现脑内神经元活动图像。目前国内使用的脑磁图多为国外进口的超导脑磁图,价格高达2000——3000万,需要配备专门的磁屏蔽室,而且为了维持超低温环境,还需要使用液氦这一战略资源,每年仅维护费用就高达百万。此外,进口超导脑磁图的头盔也不够贴合亚洲人头型。

为了突破超导脑磁图的瓶颈,昆迈医疗自主研发生产了新一代无液氦量子脑磁图,基于量子传感的原子磁强计技术,利用光与量子的相互作用来探测磁场,原理与传统超导技术完全不同。量子脑磁图在室温下即可探测,无需液氦,探测器可以贴近头皮,捕捉到更强的脑磁信号。

更重要的是,昆迈医疗的新一代量子脑磁图可以把价格降至进口超导脑磁图的一半左右,未来如果扩大产线把工艺进一步固化,价格还可能压到更低。

成本的降低得益于公司的不断创新。“对于科创企业来说,创新就是生命线。”盛经纬强调。

昆迈医疗成立伊始就不是单纯研发探测大脑信号的工具,而是打造一套满足临床需求的自主化无创脑功能影像解决方案。

例如,欧洲主要研发穿戴式脑磁图,需要把患者关在一个封闭的空间,虽然活动更自由,但它的造价成本更高,实施流程更像科研设备,很难在临床中进行推广。而昆迈医疗的产品则是采用类似于核磁共振的舱体,患者只需躺在舱体中进行扫描,这样一来,环境相对可控,性能更稳定,而且也更符合临床场景。此外,舱体式脑磁图设备的安装速度快,仅需要一周左右,具有更好的推广度。

凭借过硬的技术实力,昆迈医疗获得了不少荣誉:国产高端设备科研示范应用、HICOOL 2023全球创业大赛三等奖、中关村国际前沿科技创新大赛TOP10,“互联网+”创新创业大赛国赛金奖等,并作为2021年唯一入选的医疗器械领域企业承担北京市中关村颠覆性技术研发与成果转化项目。

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近年来,国家对“硬科技”下了血本,大力发展自主国产高端医疗设备,同时,国家“十四五”面向脑科学与类脑研究也做了重点科研领域布局,在这种时代和行业背景下,昆迈医疗作为国内领军的生物功能磁成像设备厂家,获得了产业引导基金、医疗集团战投、财务投资机构等多维度资源赋能。

2020年,公司还未规模化运行前,昆迈医疗获得首都科技发展集团数千万元的天使轮投资,“他们不仅帮公司选址,还提供了一些知识产权方面的政策支持。”2022年,昆迈医疗完成数千万元Pre-A轮融资,由纳通科技集团领投,峰瑞资本跟投。这些融资支持着公司的发展,让公司能够去组建一支融合了不同学科优秀人才的团队,以快速推进量子脑磁图的工程化、产业化进程。

目前公司团队已超过50人,核心团队均来自国内外顶级高校及世界500强企业,研发及工程相关技术人员占80%左右,涵盖产学研医各环节,是国内最早从事OPM脑磁图的技术团队。

不仅如此,2020年昆迈医疗成功登陆北股交大创板,正式迈入了资本市场,这也为昆迈医疗带来了一些实质性好处。

在“大众创业万众创新”的浪潮下,政府和社会各界都为大学生创业提供一系列政策优惠。相关数据统计,2016年近八成高校出台了多项创新创业教育激励政策和配套文件,超过70%的高校也因此进行了相关教学改革。也是在这一年6月,由北京市人力资源和社会保障局、北股交共建的北京市大学生创业板正式启动。

盛经纬向创头条表示:“北股交大创板不仅为初创企业提供了一个展示的平台,还为我们提供了融资对接服务,同时,他们还组织了‘走进北交所’‘走进深交所’等系列活动,让我们更清晰得了解上市规则。”

作为大学生创业大军中的一员,盛经纬对北股交大创板有着更多期待,“年轻的科技型创业公司最关键的是人才,未来希望大创板在人才引进和落户方面给予更多政策支持和辅导。”

关于北京股权交易中心大学生创业板

为贯彻“大众创业、万众创新”战略部署,进一步完善大学生创业服务体系,提升服务精准性和有效性,激励和扶持毕业生群体在京创新创业,2016年6月30日,由北京市人力资源和社会保障局、北京股权交易中心共建,清华大学、北京大学、北京工业大学、海淀区人民政府协建的大学生创业服务平台和北京市大学生创业板正式启动。2021年12月,北京股权交易中心联合北京高校大学生就业创业指导中心等12家单位共建北京市大学生创业板孵化培育基地。2022年12月,北京股权交易中心联合顺禧基金共同设立“北京市大学生创业青藤计划”,通过助力企业融资帮助更多学生创业项目实现“从0到1”的突破。

北京市大学生创业板依托区域性股权市场功能定位,秉承“创业带动就业、资本支持创新”的服务理念,建立了“政府+高校+园区+市场+资金”的大学生创业全链条跟踪服务新模式,为毕业未满5年的毕业生创业企业(含留学归国人员)提供集人才政策、人才招聘等政策服务,以及孵化培育、融资服务、创业诊断、规范发展和转板上市等专业化资本市场服务,旨在激励和扶持毕业生创业群体在京更好创新创业。截至2023年9月末,北京市大学生创业板展示企业数量累计达到303家,其中专精特新企业38家(含“小巨人”企业5家),注册资本超21亿元,企业累计融资额超75亿元,带动就业人数超6000人。

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