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【痛點問題】 據世界衛生組織國際癌癥研究機構（IARC）報道，中國患癌人數已居全球第一，2020年新發癌癥病例457萬例，癌癥死亡病例300萬例，其中死于惡性轉移的癌癥患者高達90%，因此研究癌癥轉移分子機制能夠進一步探明惡性腫瘤的生物學本質，為精準癌癥治療提供理論依據。 近年來以類器官等擬人化模型為代表的功能性檢測技術為臨床研究和藥物開發帶來新的選擇。2021年科技部下發的《關于對“十四五”國家重點研發計劃6個重點專項2021年度項目申報指南征求意見的通知》中，把“基于類器官的惡性腫瘤疾病模型”列為“十四五”國家重點研發計劃中首批啟動重點專項任務。2021年國家藥監局藥審中心發布的《基因修飾細胞治療產品非臨床研究技術指導原則（試行）》中提到，當缺少相關動物模型時，可以采用類器官開展藥品有效性和安全性的評估。2022年美國眾議院通過法案《2022年食品和藥品修正案》，首次將包括類器官在內的微生理系統作為獨立的藥物非臨床試驗評估體系納入法案，與動物模型等視為同等重要的研究手段。 【成果介紹】 本項目組在腫瘤類器官技術的基礎上首創癌癥轉移類器官培養系統，可根據客戶提供的不同器官的CT掃描圖像，利用3D打印技術制備個性化的支架，模擬相應癌組織的內部三維結構。獨創的細胞外基質替代物，可發揮有效的促細胞黏附和分泌蛋白的作用，通過取代昂貴的進口膠原材料大幅降低生產和存儲成本。本項目組已開發出第一代基礎款骨轉移和肺轉移類器官培養系統，并完成高通量制備（圖1），在骨肉瘤類器官和乳腺癌肺轉移類器官的構建上取得成功，在特異性生物標志物的檢測上與臨床樣品的相似度可高達80%以上。使用本產品可在體外完整重現癌細胞在轉移中的形變、增殖、運動等全過程，有望逐步取代用于機制研究和藥物篩選的動物模型。 核心技術包括： ① 原位癌和轉移癌微環境的模擬 根據常見腫瘤轉移灶的特點，本項目組使用生物材料模擬對應的組織結構和功能，再進一步進行轉移癌腫瘤類器官的構建。目前已經成功構建骨肉瘤原位癌類器官、乳腺癌骨轉移類器官和乳腺癌肺轉移類器官。 ② 復雜腫瘤類器官的構建 在新鮮腫瘤細胞經體外3D培養的基礎上，通過生物醫學工程手段構建包含多種細胞和組分的微生理系統，實現對腫瘤實體、免疫微環境和血管化的多角度模擬。 ③ 高通量藥物篩選與評價平臺 利用本項目搭建的藥物評價平臺，模擬真實的藥物測試環境，可以進行不同類型腫瘤藥物的敏感性檢測。本項目組開發的第一代基礎款的腫瘤骨轉移和肺轉移類器官培養系統，初步實現了復雜腫瘤類器官的批量化構建。在特異性生物標志物的檢測上與臨床樣品的相似度可高達80%以上，使用本產品可在體外完整重現癌細胞轉移的全過程。 【競爭優勢】 本項目組開發的腫瘤類器官，旨在實現癌癥轉移微環境的體外有效模擬，為抗腫瘤藥物的個性化篩選提供廉價有效的新方法。憑借“用戶友好、價格親民、存儲方便”三大優勢（圖2），更便于在科研院所、醫院、制藥企業推廣普及。 【資質榮譽】 湖北省博士后創新創業大賽優勝獎（2023）； 第九屆“求是杯”大學生課外學術科技作品競賽三等獎（2023）； 第四屆醫學3D打印技術與臨床應用全國創新大賽一等獎（2022）； 華中科技大學第十二屆“求是杯”大學生創業計劃競賽優秀獎（2022）。 【發展規劃】 ① 初期 定點選擇高校、研究所、醫院和制藥企業，向從事癌癥研究和藥物篩選評價的一線研發人員提供免費的試用產品，旨在將“取代動物實驗”的新型類器官產品的理念進行有效滲透，同時收集研究人員使用產品后的反饋意見。 ② 發展期 經過初期的產品使用和意見反饋，對產品進行優化調整，形成行業咨詢報告；積極推動“基于腫瘤轉移類器官的精準用藥評價平臺”的商標專利和相關生產工藝的知識產權獲取的進程；啟動融資和生產擴大化。 ③ 壯大期 利用該產品“價格低”、“貨期短”、“使用方便”等優勢，形成能夠與進口Matrigel、Transwell等產品對峙的半壁江山；進行多輪融資，為上市做準備。 ④ 成熟期 一方面將“骨轉移和肺轉移類器官藥物評價平臺”發展成國內從事癌癥轉移研究必備的明星產品，另一方面根據用戶需求打造個性化定制方案，實現“基礎研究+臨床試驗+市場推廣+用戶反饋”全流程服務；完成公司上市。 【專家介紹】 劉熙秋副教授，華中科技大學同濟醫學院藥學院副教授，研究方向為體外疾病模型的構建。華中科技大學海外引進人才、湖北省回國科技人員創業促進會成員、歐洲癌癥研究協會大使、中國生物醫學工程學會高級會員、廣東省精準醫學應用學會類器官和器官芯片分會委員。2007年和2012年于中國科學技術大學取得生命科學學士和生物材料博士學位，2012-2016年任法國國家科學院研究員。以第一作者或通訊作者發表高水平SCI論文20余篇，其中包括Advanced Materials, Biomaterials,  Journal of Controlled Release等國際一流期刊，出版英文專著1部。近5年主持國家自然科學基金2項、湖北省自然科學基金2項、華中科技大學校級基金2項，授權專利2項。擔任英文期刊《Materials Today Bio》和《Acta Materia Medica》編委、廣東省科技咨詢專家庫候選專家、中國深圳創新創業大賽評委等職務。曾獲中國科學院院長獎、2021湖北省科學技術進步一等獎、第三屆“花果山英才”創新創業大賽二等獎等榮譽。

發展了國際領先的完整的單細胞高通量測序技術體系，將其創造性地應用于人類發育生物學和生殖生物學的前沿研究，并進一步在深入的基礎研究基礎上推廣到臨床應用上，使我國胚胎植入前遺傳診斷技術處于世界領先水平。

表面多孔高通量管是一種高效換熱管，采用粉末冶金方法在光管（沸騰側）內表面或者外表面燒結一薄層多孔層，顯著強化沸騰傳熱，對烷烴、烯烴、芳烴類、醇類、水、氟利昂、液氮等多種工質均適用。沸騰傳熱系數可比光管提高一個數量級。目前世界上主要由美國UOP公司實現技術與產品壟斷，近?年國內進口約76臺高通量管換熱器，約值人民幣5億元。華東理工大學從1999年起開始研發燒結型表面多孔高通量管及其換熱器，2003年成功申請獲得批準，聯合中國石化揚子石油化工股份有限公司承擔了中國石油化工股份有限公司科技開發項目“高通量換熱器國產化研制”。開發成功具有我國自主知識產權的燒結型外表面多孔換熱管，并制成高通量高效換熱器，填補了國內空白。高效換熱元件技術指標達到國際同類產品技術水平，多孔表面管的換熱效果最高可達光管的15.6倍，能顯著提高換熱管的強化傳熱效率。項目獲得國家“十一五”863課題、國家高等學校博士點基金贊助和中國石化重大裝備國產化研制項目進行研究與技術開發，已經實現銅基粉末、鐵基粉末、銅鎳合金粉末表面多孔管燒結工業化生產。建成世界第二（國內唯一）的產業化基地，具備年產1000噸燒結型表面多孔管和制造100臺高通量換熱器的生產能力；產品達到國外同類產品先進水平，榮獲“國家重點新產品”和江蘇“高新技術產品”證書。目前華東理工大學已開發成功碳鋼管、合金鋼管、銅鎳合金管內外表面燒結鐵基合金粉末、銅基合金粉末、銅鎳合金粉末工藝技術，完成工業化燒結系統建設及批量生產。外表面銅基粉末多孔管高通量換熱器在揚子煉油裝置氣體分餾脫乙烷塔再沸器上成功應用。采用93.4M2的高通量換熱管替代了原122.7M2的光滑管，換熱面積減少了27.5%，總傳熱系數從光滑管的230W/M2℃升高到434 W/M2℃，提高了89%，設備負荷提高了16%，所需蒸汽溫度降低了23.7℃，節能效果顯著。內表面鐵基合金粉末多孔管高通量換熱器在揚子芳烴重整加氫預分餾塔再沸器上成功應用。外表面鐵基合金粉末多孔U形管高通量換熱器在揚子芳烴歧化單元甲苯塔再沸器上成功應用。中國石油烏魯木齊石化分公司100萬噸/年對二甲苯芳烴聯合裝置高通量管重沸器6臺。其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脫庚烷塔重沸器計5臺重沸器（直徑1800～2200mm、單臺換熱面積大于1000mm 2 ）為立式虹吸式固定管板結構，管內塔釜液再沸，管外熱流體冷凝。采用 32×3mm外表面刻槽、內表面燒結鐵基合金粉末表面多孔高通量管，4m長管2500根、5m長管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器為臥式U形管結構（直徑2000mm、換熱面積1470mm?），管外塔釜液再沸，管內蒸汽冷凝，采用 19×2mm外表面燒結鐵基合金粉末表面多孔高通量U形管2100根。獲得中國發明專利授權“一種表面多孔管低溫燒結工藝”（專利號ZL03116481.1）。中國實用新型專利授權“波形扁鋼折流桿換熱器”（專利號ZL 01253449.8）。申請中國發明專利“銅鎳合金多孔表面管的燒結方法”（申請號200710043508.X）、“鐵基粉末多孔表面換熱管的低溫燒結制備技術”，申請實用新型專利“一種管殼式換熱器”（專利號2006200478921）等。項目成果獲得了2009年上海市科技進步一等獎，中石化公司科技進步三等獎2項。

研發階段/n具有層狀孔結構的高通量、耐壓超濾膜，其特征在于：所述超濾膜的支撐層具有與超濾膜的膜面平行的大孔，這些大孔為多層結構；采用如下方法制備制備：①．用聚合物、磁性材料、添加劑和溶劑配制膜液；磁性材料與聚合物兩者在膜液中總質量中的含量為８～５０％，磁性材料與磁性材料＋聚合物的質量比為３０～９９ｗｔ％；添加劑在膜液總質量中的含量為２～１５％；②．在制膜的蒸發與凝膠過程中施加磁力線方向與膜面平行的磁場，磁場強度為１００～１８０００高斯。具有層狀孔結構的超濾膜不僅滲透通量高，且在加壓運行過程中也不出現

項目簡介： 表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的 用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比 較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測 等優點，因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗 研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件 偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制 一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究，2004 年底研制完成了 第一套單通道 SPR 生物醫學檢測試驗系統。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結構 SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津 市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支 持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫學檢測實驗系統。 這種新穎的集成化結構具有明顯的技術優勢，而且符合 SPR 傳感系 統小型化、儀器化的發展趨勢，為系統最終產品化奠定了基礎。目前 已經完成儀器化，結構設計及操作便利方面還需進一步完善，以便使 非專業人員能夠完成操作；數據分析算法及軟件需要進一步開發，以 達到實用化。 技術水平及應用前景 所開發的試驗系統已經達到了國際先進水平，申請專利兩項。產 品化后，可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物 開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等， 具有很好的應用及市場前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物醫學檢測分析系統的批量生產成 本預計為 10 萬元人民幣左右，而國際上同類產品（瑞典 BIAcore 公 司生產）的最低售價為 10 萬美元左右。可見，SPR 生物醫學檢測分 析系統是一種高技術含量、高附加值的產品。 其次，SPR 生物醫學檢測分析系統中的傳感耦合部件因其進口成 本很高，目前還是一種半消耗品，即每完成一次測試后需作再生處理， 這樣可重復使用幾次，然后予以更換；即使這樣，單次檢測成本也在 200 元人民幣以上。本項研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生 產的傳感芯片，可大幅降低成本。再生技術的研究成功，可以進一步 降低使用成本；若能大批量生產，在成本很低的情況下，也可實現一 次性使用。預計每個芯片的批量生產成本不到 50 元人民幣，售價如 果為 100 元人民幣，單次檢測的成本將大幅降低。這樣，一方面便于系統的推廣應用，另一方面傳感芯片作為一次性消耗品，需求量極大， 由耗材產生的利潤也是非常可觀的。 另外，我們還可以在此項研究的基礎上，進一步開發適合于藥物 靶標、藥物開發、案件偵破、環境監測、食品安全檢驗以及興奮劑檢 測等其它眾多領域進行檢測分析的系列產品，其巨大的經濟效益和社 會效益是不言而喻的。 

項目成果/簡介:表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫學檢測試驗系統。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結構 SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫學檢測實驗系統。這種新穎的集成化結構具有明顯的技術優勢，而且符合 SPR 傳感系統小型化、儀器化的發展趨勢，為系統最終產品化奠定了基礎。目前已經完成儀器化，結構設計及操作便利方面還需進一步完善，以便使非專業人員能夠完成操作；數據分析算法及軟件需要進一步開發，以達到實用化。應用范圍:所開發的試驗系統已經達到了國際先進水平，申請專利兩項。產品化后，可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等，具有很好的應用及市場前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物醫學檢測分析系統的批量生產成本預計為 10 萬元人民幣左右，而國際上同類產品（瑞典 BIAcore 公司生產）的最低售價為 10 萬美元左右。可見，SPR 生物醫學檢測分析系統是一種高技術含量、高附加值的產品。 其次，SPR 生物醫學檢測分析系統中的傳感耦合部件因其進口成本很高，目前還是一種半消耗品，即每完成一次測試后需作再生處理，這樣可重復使用幾次，然后予以更換；即使這樣，單次檢測成本也在200 元人民幣以上。本項研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生產的傳感芯片，可大幅降低成本。再生技術的研究成功，可以進一步降低使用成本；若能大批量生產，在成本很低的情況下，也可實現一次性使用。預計每個芯片的批量生產成本不到 50 元人民幣，售價如果為 100 元人民幣，單次檢測的成本將大幅降低。這樣，一方面便于系統的推廣應用，另一方面傳感芯片作為一次性消耗品，需求量極大，由耗材產生的利潤也是非常可觀的。 另外，我們還可以在此項研究的基礎上，進一步開發適合于藥物靶標、藥物開發、案件偵破、環境監測、食品安全檢驗以及興奮劑檢測等其它眾多領域進行檢測分析的系列產品，其巨大的經濟效益和社會效益是不言而喻的。

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫學檢測試驗系統。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結構 SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫學檢測實驗系統。這種新穎的集成化結構具有明顯的技術優勢，而且符合 SPR 傳感系統小型化、儀器化的發展趨勢，為系統最終產品化奠定了基礎。目前已經完成儀器化，結構設計及操作便利方面還需進一步完善，以便使非專業人員能夠完成操作；數據分析算法及軟件需要進一步開發，以達到實用化。

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此SPR傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于SPR技術的光機電一體化系統。 我校于1999年開始從事有關方面的研究，2004年底研制完成了第一套單通道SPR生物醫學檢

深圳國際研究生院王興軍教授團隊研發出一套穿戴式智能化隔離監測系統和一套高通量非接觸式大規模疑似病患篩查系統。 “自動隔離監測系統”采用可貼身佩戴的體溫傳感器，輕巧方便，可以佩戴于額頭或腋下等部位，可實時對體溫進行采集。采集的數據通過網關或手機傳至云服務平臺進行數據整合和數據可視化，當出現數據不正常或出現被隔離者離開監測區域時，系統都會進行報警。對于在隔離期內生理數據正常的人員，可以在一定時間之內不用重復測量，避免重復檢查。 “高通量非接觸式大規模篩查設備”可以放置于火車站、地鐵站、海關等人流密度較高的區域，利用紅外熱成像設備和可見光采集設備，搭配智能算法，可以實現在高人流密度區域同時對多人非接觸式地、即時地采集體溫和血氧數據，及時篩查出疑似患者，預防輸入性病例。采集的數據將上傳至云平臺，用于進行公共衛生數據統計和數據交互。相關數據還能直接對接到衛生部門，方便進行后續的跟蹤觀測、診斷治療。上述兩套系統可以為疫情隔離監測和大規模排查篩查提供全覆蓋的服務，猶如“防疫天眼”，產品正在加緊研發。

手性環氧是一類重要的中間體分子，能夠轉化成多種手性官能團。然而，文獻中還沒有針對環氧的光譜手性檢測方法。蔣偉課題組利用獨立發展的“內修飾分子管”（ Chem. Commun.   2015,   51,  15490;  Chem. Commun.  2016 ,  52,  9078;  J. Am. Chem. Soc.  2016 ,  138,  14550），通過氫鍵和疏水效應在水中實現了對手性環氧的識別。核磁滴定、熒光滴定與等溫量熱滴定等實驗結果都證實“內修飾分子管”在水中與環氧分子之間存在較強的鍵合。同時，X-射線單晶衍射、核磁滴定等實驗結果證實了氫鍵的存在。手性環氧通過氫鍵將手性信號傳遞給了非手性但有紫外吸收的“內修飾分子管”，誘導產生了紫外圓二色（CD）信號。通過CD信號的強度和正負性，可以實現絕對構型的歸屬和ee值的測量。該方法具有環境友好（溶劑是水，“內修飾分子管”能夠回收）、響應速度快（30 ms）、可以實現實時監測、適用于高通量檢測等優點。該方法首次實現了只含環氧的手性化合物的光譜檢測，并被成功應用于真實的不對稱環氧化反應，獲得了與手性色譜方法相類似的結果，在不對稱環氧化的前期條件篩選研究中具有廣闊的應用前景。