青春的成长之路，需要有好榜样的引领、好同伴的带动。近年来，在“挑战杯”、“三下乡”、“返家乡”等共青团实践教育工作中，涌现出一批青年榜样。团中央青年发展部特推出“榜YOUNG说”专栏，以讲述他们的青春奋斗故事。
去年上半年，第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛圆满落幕。为方便学习交流、促进共同提高，即日起，我们将陆续发布竞赛特等奖作品的现场答辩视频和团队经验分享，供广大师生在科创实践中参考借鉴。本期展示四川大学的项目团队，他们的作品《心相瓣——基于自由基聚合交联的可预装人工主动脉瓣》获得第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
1. 在选题阶段，团队选择此参赛题目的背景和初衷是什么？
当前，全球有两个多亿的人患有心脏瓣膜疾病，其中有六千多万人患有主动脉瓣膜病，这种疾病如果没有得到有效治疗，一年内的死亡率高达80%，而且在如此庞大的患者群体中，中国就占了20%。
临床上治疗主动脉瓣膜疾病的方法是人工瓣膜置换，相比于传统开胸手术的方法，介入式人工瓣膜置换术的手术创口更小，术后恢复更快，已经成为了治疗的首选方案。
但是现有的人工主动脉瓣在生产、保存以及植入环节还存在诸多缺陷，我们团队通过研发出的“三大技术”（自由基聚合交联改性技术、亲水复合干燥瓣膜技术以及表界面组织修复技术）制备的“心相瓣”主动脉瓣，解决了上述现有人工瓣膜存在的缺陷，希望可以造福瓣膜疾病患者。
2. 在备赛过程中主要遇到哪些困难，是如何克服的？
我们面对的最大困难是如何从根本上解决现有瓣膜材料存在的易钙化、使用寿命短、毒物残留以及排异反应严重等问题，这要求我们必须要找到一种不依赖戊二醛的交联方式。几乎所有的商业生物瓣膜均由戊二醛处理的异种组织制备，要想重新研发一种交联方式，可谓是“大海捞针”。
我们团队尝试过多种交联方式，这个过程中需要不断改变参数进行各种细节调整，以及通过力学性能、组分稳定性和疲劳性能等瓣膜相关的测试来进行瓣膜交联方法的筛选迭代。
经历了艰辛的实验过程，我们才最终在数千种交联方法中选定了一种新型的非戊二醛的双键交联方式。这种交联方式表现卓越，并且在此技术平台上开发出的心相瓣主动脉瓣，在实现生物瓣膜优异力学性能的同时，大幅降低其钙化、凝血和炎症反应，并显著增强其内皮化性能，延长瓣膜使用寿命。
3. 现在团队作品已经在第十七届“挑战杯”竞赛中取得佳绩，有哪些经验和感受想跟大家分享？
第一，要拥抱“挑战杯”精神，始终保持“挑战”的姿态。面对困难迎难而上，坚持不懈，持之以恒，坚守初心。所有的成功都不是一蹴而就，需要不断地敢于“挑战”。成功也不可能是一个人的成功，要学会团队合作，懂得集百家所长。
第二，要充满自信。要充分意识到并相信自己所学所做的重要价值，自信才是展示过程中最重要的工具。
第三，要有“科创先行，强国有我”的远大抱负。大学生要志存高远，热爱科研，积极响应国家号召，开展学术创新，投身科研报国的先锋队，担当起实现中华民族伟大复兴的历史重任。
近年来，主动脉瓣膜疾病已成为威胁国民生命健康的头号杀手之一，介入式主动脉瓣置换术由于其创口小、恢复快、风险低的特点，已逐渐取代开胸人工瓣膜置换，成为治疗主动脉瓣疾病的首选方法。
但是，介入式主动脉瓣置换术虽然解决了传统开胸手术的部分问题，但现有的人工主动脉瓣仍存在诸多缺陷。首先，在生产过程中采用戊二醛交联，因此植入体内后易钙化，导致使用寿命较短；其次，瓣膜必须保存在戊二醛溶液中，这导致使用前需仔细清洗，手术繁琐，并且有戊二醛这种毒性物质的残留。最后，材料没有组织修复功能，植入体内后会引发排异反应，并伴随凝血的风险。
为了解决这些缺陷，我们团队针对性地研发出了自由基聚合交联改性技术、亲水复合干燥瓣膜技术以及表界面组织修复技术。
团队探明了瓣膜材料的交联机理，摒弃传统戊二醛交联技术。通过引发瓣膜材料中不饱和基团的自由基聚合反应实现瓣膜的交联，相比于传统的戊二醛交联方法，可以有效提升瓣膜材料在体内的抗钙化能力，延长其使用寿命。
团队探究了增强瓣膜材料在干燥状态的结构稳定性的方法，在瓣膜材料中嵌入了亲水组分。使其在干燥过程中能够保持结构的完整。亲水复合干燥处理的瓣膜在手术过程中不需要再进行清洗，可以直接使用，节省手术时间，并且不会再有戊二醛的残留。
团队构建了具有生物活性的瓣膜表面，促进瓣膜材料表面的自体组织再生。通过在材料表面固定具有生物活性的生物大分子从而赋予瓣膜材料生物活性，能够促进病灶的修复，从而有效减轻排异反应，降低凝血风险。
实验结果表明，干燥状态下“心相瓣”能稳定保存，使用前进行灭菌、组装和包装，手术中即拆即用，满足危急患者的紧急植入需求；植入体内后不易发生钙化，拥有更长的使用寿命；可以促进自体内皮细胞在材料表面的生长，形成天然的抗炎和抗凝血屏障，有效减少炎症和凝血现象，且30天就可以完成组织重建。
因此，由上述三大技术所制备的 “心相瓣”主动脉瓣针对性地解决了现有人工瓣膜材料存在的缺陷，相比于现有人工瓣膜，不仅无需戊二醛浸泡，不易钙化，使用寿命大幅提升，而且实现了术前预组装，在植入体内后可有效修复病灶。
