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項(xiàng)目成果/簡介:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心、生命科學(xué)學(xué)院陶余勇教授、李旭副教授團(tuán)隊(duì)在美國科學(xué)院院刊《PNAS》在線發(fā)表題為“Interface switch mediates signal transmission in a two-component system”的研究論文，綜合運(yùn)用生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究手段，揭示了胞外G6P信號通過金黃色葡萄球菌HptRSA傳感器復(fù)合物實(shí)現(xiàn)胞內(nèi)-胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的結(jié)構(gòu)機(jī)制。 為了適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，細(xì)菌必須迅速地將細(xì)胞外信息轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)募?xì)胞內(nèi)部反應(yīng)。雙組分系統(tǒng)（TCS）是原核細(xì)胞將環(huán)境刺激轉(zhuǎn)化為細(xì)胞反應(yīng)的主要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，它通常由膜包埋組氨酸激酶和胞質(zhì)反應(yīng)調(diào)節(jié)器組成。HptRSA是一種新近發(fā)現(xiàn)的TCS，由G6P相關(guān)傳感器蛋白（HptA）、跨膜組氨酸激酶（HptS）和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)器（HptR）組成。HptRSA介導(dǎo)葡萄糖-6-磷酸（G6P）攝取，支持金黃色葡萄球菌在不同宿主細(xì)胞內(nèi)的生長和增殖，但HptRSA傳感器復(fù)合物感知G6P信號并觸發(fā)下游反應(yīng)的分子機(jī)制一直以來都還是個謎。

本項(xiàng)目研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動式C形臂X射線術(shù)中三維成像與智能識別系統(tǒng)，并進(jìn)行商品化和產(chǎn)業(yè)化。項(xiàng)目研究等中心自動控制技術(shù)、X射線圖像采集技術(shù)、二維X射線圖像的三維重建與成像技術(shù)以及基于人工智能的人體物質(zhì)識別（識別肌肉、骨骼和脂肪等組織）技術(shù)。系統(tǒng)適用于多種多樣的臨床需求，特別是高要求的手術(shù)作業(yè)，尤其適用于介入放射學(xué)、血管外科介入性心臟病（如冠狀動脈形成術(shù)），骨科手術(shù)和神經(jīng)外科等領(lǐng)域的需求，在國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域?qū)儆谇把仡I(lǐng)先水平，其市場前景廣闊，具有巨大的

1 成果簡介本項(xiàng)目設(shè)計(jì)并制備一種用于旋轉(zhuǎn)放療設(shè)備的快速寬野動態(tài)多葉光柵，研究并實(shí)現(xiàn)其機(jī)構(gòu)、傳動和驅(qū)動等關(guān)鍵技術(shù)。研究內(nèi)容主要由以下三個方面組成，包括多葉光柵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、快速寬野動態(tài)多葉光柵精密傳動技術(shù)、快速寬野動態(tài)多葉光柵驅(qū)動技術(shù)。 本項(xiàng)目的主要研究內(nèi)容包括： （ 1） 快速寬野動態(tài)多葉光柵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 本項(xiàng)目建議開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，可實(shí)現(xiàn)放射線束寬野和劑量的實(shí)時動態(tài)調(diào)節(jié)，使實(shí)施的寬野和劑量分布與計(jì)劃劑量相適應(yīng)。多葉光柵葉片尺寸形狀以及空間位置排布設(shè)計(jì)，不僅影響多葉光柵整體機(jī)械運(yùn)動性能和多葉光柵使用壽命，而且直接決定多葉光柵適形度和調(diào)強(qiáng)能力，從而影響放療劑量分布，并最終主導(dǎo)治療效果。多葉光柵葉片的設(shè)計(jì)主要是圍繞著提高適形度、減少透射半影、降低漏射、三維適形、動態(tài)調(diào)強(qiáng)等功能展開。多葉光柵葉片設(shè)計(jì)主要包括葉片對數(shù)、葉片高度、聚焦形式、端面設(shè)計(jì)、橫截面設(shè)計(jì)等。另外，為滿足高速高精度運(yùn)動參數(shù)指標(biāo)要求，葉片輕量化設(shè)計(jì)意義重大。在葉片的制造方面，如何實(shí)現(xiàn)復(fù)雜外形鎢合金葉片的高精度加工工藝以及異性材料可靠拼接的復(fù)合葉片工藝，將是是本項(xiàng)目研究的重點(diǎn)之一。 （ 2） 快速寬野動態(tài)多葉光柵精密傳動技術(shù) 本項(xiàng)目建議開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，采用高精度輕量化傳動設(shè)計(jì)，提高葉片運(yùn)動速度和運(yùn)動精度，滿足復(fù)雜腫瘤的治療需求。該多葉光柵傳動包括直驅(qū)傳動及導(dǎo)軌設(shè)計(jì)。直驅(qū)傳動用于驅(qū)動葉片直線往復(fù)運(yùn)動，導(dǎo)軌用于精確導(dǎo)向。由于多葉光柵運(yùn)動往復(fù)運(yùn)動，需要頻繁加減速，實(shí)現(xiàn)快速切換能力，為了滿足葉片高速精密運(yùn)動，需要高速精密的功能部件、高剛度的結(jié)構(gòu)件和結(jié)合部以及輕量化的結(jié)構(gòu)件提供保證。 （ 3） 快速寬野動態(tài)多葉光柵驅(qū)動技術(shù) 現(xiàn)有的開關(guān)式多葉光柵采用氣壓驅(qū)動的方式，葉片通過撞擊停止，降低了機(jī)械零件的使用壽命，并產(chǎn)生很大的噪聲，同時氣路傳輸增加整個醫(yī)療設(shè)備的復(fù)雜度。本項(xiàng)目建議開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，采用新型高速直線電機(jī)驅(qū)動單元，可克服氣動驅(qū)動方式的缺點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)之外，葉片運(yùn)動過程中的位置和速度的精確控制。在后續(xù)研究開展中，葉片中間位置和速度的精確控制可應(yīng)用于新型螺旋斷層放射治療算法，提高治療效率和治療精度。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括： （ 1）提出一種新型快速寬野動態(tài)多葉光柵 本項(xiàng)目擬開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，葉片可快速的實(shí)現(xiàn)開關(guān)，開或關(guān)時間約 30ms，采用直線電機(jī)驅(qū)動方法以實(shí)現(xiàn)每個葉片（共 32 對）的獨(dú)立運(yùn)動，同時要精確控制每個葉片的速度和位置，以實(shí)現(xiàn)放射線束強(qiáng)度和區(qū)域的實(shí)時動態(tài)調(diào)節(jié)，以達(dá)到理想的照射劑量分布。擬開發(fā)的多葉光柵葉片物理厚度不大于 3mm，葉片高度不小于 100mm，葉片漏射率小于 2%。 （ 2）提出一種快速寬野動態(tài)多葉光柵機(jī)構(gòu)傳動方法 本項(xiàng)目建議開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，采用直驅(qū)傳動技術(shù)和高精度輕量化傳動設(shè)計(jì)，優(yōu)化導(dǎo)軌受力和精度控制，實(shí)現(xiàn)葉片機(jī)械到位精度 0.1 mm，葉片機(jī)械重復(fù)定位精度 0.05mm。 （ 3）提出一種快速寬野動態(tài)多葉光柵驅(qū)動方法 本項(xiàng)目建議開發(fā)的快速寬野動態(tài)多葉光柵，采用新型高速直線電機(jī)驅(qū)動單元，葉片不僅可工作于開關(guān)狀態(tài)，同時，也可實(shí)現(xiàn)葉片運(yùn)動過程中的位置和速度的精確控制。葉片最大行程不小于 50 mm，葉片最大運(yùn)動速度大于 500 mm/s，葉片加速度大于 2 g。在上述高速度高加速葉片驅(qū)動技術(shù)基礎(chǔ)之上，本項(xiàng)目擬開發(fā)的多葉光柵可實(shí)現(xiàn)工作噪聲低于 70 db。2 應(yīng)用說明現(xiàn)階段快速寬野動態(tài)多葉光柵基本成型，處于產(chǎn)業(yè)化前期，本項(xiàng)目提出的快速寬野動態(tài)多葉光柵，填補(bǔ)了國內(nèi)二元多葉光柵的空白，性能指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，且在射線效率、噪聲和壽命等方面更具有優(yōu)勢。形成的知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的種類和數(shù)量很多，獲得國內(nèi)發(fā)明專利和軟件版權(quán)不少于 53 項(xiàng)。目前泰來 1 號產(chǎn)品研發(fā)過程中，已經(jīng)申請的發(fā)明專利有 5 項(xiàng)：（ 1）一種多定子多動子陣列式直線電機(jī)驅(qū)動裝置（ CN 102195439 A）；（ 2）用于醫(yī)療設(shè)備的 X 射線源在線切換系統(tǒng)及方法（ CN 102283666 A）；（ 3）腫瘤精確靶向放療設(shè)備的時鐘同步方法（ CN 102294082 A）；（ 4）用于腫瘤治療的擺臺裝置和精確靶向治療設(shè)備（ CN 102188779 A）；（ 5）多驅(qū)動單元組成的進(jìn)給系統(tǒng)（ CN 101618517 B）。已經(jīng)申請的軟件版權(quán)有 10 項(xiàng)，醫(yī)療設(shè)備直線電機(jī)設(shè)計(jì)軟件；醫(yī)用多葉光柵調(diào)試軟件；醫(yī)用多葉光柵數(shù)控加工自動編程軟件；放療多葉準(zhǔn)直器控制軟件； TL2012 醫(yī)用環(huán)形加速器出束控制軟件；環(huán)形醫(yī)用加速器安全聯(lián)鎖軟件；包絡(luò)斷層放療算法軟件；醫(yī)用加速器環(huán)形機(jī)架斷層運(yùn)動控制軟件；醫(yī)用加速器調(diào)試軟件；醫(yī)用腫瘤 3D 建模與數(shù)控加工自動編程軟件。3 效益分析多葉光柵技術(shù)是放療設(shè)備的關(guān)鍵所在，國外設(shè)備由于技術(shù)領(lǐng)先占據(jù)了國內(nèi)外的高端市場，但這遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年對放療設(shè)備的顧客需求量是 300臺/年，以多葉光柵每臺 30 萬美元計(jì)算，且僅占據(jù) 1/3 市場，則能夠產(chǎn)生的效益巨大。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)，商談。5 項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域醫(yī)療健康領(lǐng)域。

本發(fā)明提出一種基于MWC系統(tǒng)的盲多帶稀疏信號快速恢復(fù)算法，首先利用Xampling采樣板獲得壓縮采樣值y[n]，將y[n]乘以一個高斯隨機(jī)矩陣R，得到傳統(tǒng)的壓縮感知模型V=y[n]R=CU,這種方法避免了原方法中需要做特征值分解的操作，可以有效的減少M(fèi)WC系統(tǒng)中CTF模塊的運(yùn)行時間，此外，控制高斯隨機(jī)R的列數(shù)在一個較低水平，可以進(jìn)一步減少矩陣V的列數(shù)，這樣在用M-OMP算法恢復(fù)支撐集的過程中又能進(jìn)一步的減少運(yùn)行時間。經(jīng)過驗(yàn)證，該算法可以大幅度提高CTF模塊的運(yùn)算速度。

胞二磷膽堿又名胞苷-5’-二磷酸膽堿（Cytidine–5’–diphosphate choline, CDP-C，CDP膽堿），為物體內(nèi)重要的生化物質(zhì)。它是磷脂代謝的重要前體,為卵磷脂生物合成必需的輔酶。大量研究證明,CDP-C具有以下效應(yīng)：（1）促進(jìn)生物代謝,尤其是磷脂的生物合成反應(yīng)；（2）促進(jìn)心血管功能,增加腦的血流量；（3）增強(qiáng)膽堿能,賦活中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能,改善意識狀態(tài)；（4）增強(qiáng)多巴胺能,抑制錐體外系,賦活錐體系；（5）恢復(fù)損傷組織細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能,防止水腫和繼發(fā)性病變。之外,CDP-膽堿由于具有焦磷酸鍵,對于那些參與電子傳遞過程的高能分子合成尤為重要。 本項(xiàng)目利用靜息酵母細(xì)胞中較強(qiáng)的糖酵解能力及較高的磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶的活力。通過葡萄糖酵解產(chǎn)生的生物能，經(jīng)ATP轉(zhuǎn)移到胞苷酸，形成胞苷三磷酸，再在磷酸膽堿轉(zhuǎn)移酶的作用下，最后得到胞二磷膽堿。 目前胞二磷膽堿產(chǎn)品國內(nèi)外供不應(yīng)求，而且隨著主要原料胞苷酸的成本下降，產(chǎn)品利潤豐厚。

研發(fā)階段/n呼吸道合胞病毒（RSV）是引起嬰幼兒肺炎的首要病因，福爾馬林滅活疫苗產(chǎn)生低中和活性抗體以及偏向Th2型免疫應(yīng)答，反而引起“疫苗依賴的感染增強(qiáng)”，因此，國內(nèi)外均無疫苗上市。本發(fā)明采用抗原抗體免疫復(fù)合物的新思路，提供了一種RSV抗原蛋白F與抗體恒定區(qū)Fc的融合蛋白(F-Fc)的制備方法，及其作為RSV亞單位疫苗的應(yīng)用。融合蛋白經(jīng)粘膜途徑（滴鼻）免疫，使用安全方便，并可在呼吸道誘導(dǎo)強(qiáng)的體液免疫和偏向Th1型細(xì)胞免疫。目前尚無疫苗上市，疾病多發(fā)于嬰幼兒，市場前景巨大

本成果主要研究設(shè)計(jì)一款深海光學(xué)成像設(shè)備來解決深海底光線不足、水體渾濁及運(yùn)動模糊等水下成像的難題。主要研究內(nèi)容包括：深海光學(xué)相機(jī)及其機(jī)械手控制設(shè)備的研制；深海相機(jī)圖像去噪算法的研發(fā)；高渾濁水體中圖像可視化技術(shù)的開發(fā)；多目標(biāo)檢測算法的研究以及去運(yùn)動模糊算法的設(shè)計(jì)。

【項(xiàng)目來源】南京中醫(yī)藥大學(xué)科技創(chuàng)新風(fēng)險基金項(xiàng)目。 【類    別】醫(yī)療器械。 【項(xiàng)目簡介】 本項(xiàng)目已完成兩種貯庫式干粉吸入器的設(shè)計(jì)，具有分散效率高，使用和攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，可配合多種藥物使用，克服了我國干粉吸入劑缺乏世界先進(jìn)吸入裝置的瓶頸。 該項(xiàng)目對細(xì)辛腦干粉吸入劑、姜黃素干粉吸入劑作了詳細(xì)研究：細(xì)辛腦干粉用于治療慢性氣管炎，支氣管哮喘和癲癇大發(fā)作均有較好的療效，且不良反應(yīng)少。目前α-細(xì)辛腦的給藥方式多為