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1. 痛點問題 化學工業是我國國民經濟的支柱產業，集中于生產基礎和大宗化工原料，而面向高端制造業和戰略性新興產業的產品，其比重不足10%。化工產業正受到國外技術壁壘和國內消費結構升級及生態環境保護要求提高的多重壓力，需要加快轉型升級，邁向高端化和綠色化。 2. 解決方案 采用核心授權專利的微化工技術，結合先進制造技術，使用該項技術在精細化工過程，可實現綠色、安全和高效的先進生產工藝及裝備。

在壓裂施工過程中，壓裂液的性能對油田的增產增儲起著至關重要的作用， 壓裂液的配制用水一般為清水配制。由于在某些地區所處的地理位置水資源匱 乏，并且用水量較大，給配制壓裂液帶來較多的問題；另一方面，壓裂液的返 排液存量較大，如果隨意排放會對環境造成污染，也是對水資源的巨大浪費。 將壓裂液返排液重復利用是一個較好解決配制用水不足，同時又減輕了污染環 境的辦法，有利于節省施工費用、縮短作業周期，帶來可觀的經濟效益，更重 要的是減少了系統的總污水量，減輕了產出液后續處理的負擔，為當地的可持 續發展，建設能源節約型、環境友好型企業帶來了巨大的社會效益。 壓裂液返排液中，成分復雜，主要有稠化劑、交聯劑、破膠劑、助排劑、 72 破乳劑、殺菌劑、粘土穩定劑以及高礦化度的水等組成。與清水比較具有礦化 度高、離子成分復雜、有機物含量高、含油量高、pH 值變化大、懸浮物含量高、 存在大量的鐵細菌、硫酸鹽還原菌及腐生菌等特點。這對用返排液配制壓裂液 提出了更高的要求，是一個巨大的挑戰。

在壓裂施工過程中，壓裂液的性能對油田的增產增儲起著至關重要的作用，壓裂液的配制用水一般為清水配制。由于在某些地區所處的地理位置水資源匱乏，并且用水量較大，給配制壓裂液帶來較多的問題；另一方面，壓裂液的返排液存量較大，如果隨意排放會對環境造成污染，也是對水資源的巨大浪費。將壓裂液返排液重復利用是一個較好解決配制用水不足，同時又減輕了污染環境的辦法，有利于節省施工費用、縮短作業周期，帶來可觀的經濟效益，更重要的是減少了系統的總污水量，減輕了產出液后續處理的負擔，為當地的可持續發展，建設能源節約型、環境

采用前沿的深度學習算法和相關數據處理技術，經過不斷優化和創新，能夠在極短時間內完成 CT 圖像的人體器官勾畫功能，目前已實現 30 多種器官的自動勾畫。大量歷史病例數據集和模型的不斷創新使 DeepViewer 多種器官的勾畫精準度達到 95%以上。 

【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。

XM-D014下丘腦與垂體激素對靶器官作用電動模型 ? XM-D014下丘腦與垂體激素對靶器官作用電動模型由集成電路控制，主要演示丘腦垂體的激素對相應靶器官細胞分泌的功能作用，示腺垂體（前葉）、中間部、腦神經垂體（后葉）。 ? 一、顯示內容： ■ 腺垂體（前葉）： 1、嗜酸性細胞： A：生長激素細胞→生長激素→骺軟骨 B：催乳激素細胞→催乳素→乳房發育乳汗分泌 2、嗜堿性細胞： A：促甲狀腺激素細胞→促甲狀腺素→甲狀腺→甲狀腺素→周圍器官組織→反食類到下丘腦 B：促腎上腺皮質激素→腎上腺→腎上素去甲腎上腺→周身→下丘腦 C：促性腺激素細胞→卵巢→雌激素（卵泡刺激素、黃體生成素）（間質細胞刺激激素）睪丸→雌激素 ■中間部：黑素細胞刺激素→皮膚黑素細胞 ■腦神經垂體（后葉）：視上核、室旁核→視上垂體素→子宮→室旁垂體束→后葉A催產素→乳房B抗利尿素→腎遠端曲管→小血管血壓。 ? 二、技術參數： ■ 尺寸：51×23×86cm ■ 材質：PVC材料+木框 ? 三、標準配置： ■ XM-D014下丘腦與垂體激素對靶器官作用電動模型：1臺 ■ 電源線：1根 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

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XM-721人體內分泌器官模型 ? XM-721人體內分泌器官模型置于基板上，顯示內分泌腺和內分泌組織，由垂體、甲狀腺、甲狀帝腺、腎上腺、胰島、睪丸和卵巢7部件組成。 尺寸：放大，50×26×6.5cm 材質：PVC材料

1、微電腦控制，中文界面，彩色液晶顯示，觸摸屏操作，簡捷、直觀、方便。2、全程電腦自動控制，無需人工干預。自動梯度離心濃縮標本，自動抽取標本瓶廢液，自動轉移標本，自動制片，自動滴染色（含鹽酸酒精分化）。3、每份標本獨立離心濃縮，獨立抽取廢液，獨立轉移并沉降制片，獨立滴染色、獨立傾倒廢液，標本與耗材（離心管、一次性移液針筒、沉降倉等）一一對應，不交叉使用，不重復使用，保證單獨制片染色，無標本間交叉污染4、一次性移液針筒抽取染色液、鹽酸酒精，因此，無堵塞管道風險，無染色液浪費。5、有效細胞單層、均勻地平鋪到載玻片圓形區域上，制成細胞成分豐富、背景清晰、顏色鮮艷、形態完整、平鋪均勻的細胞學涂片。6、上皮細胞、化生細胞、頸管細胞及微生物等清晰，既可直接查癌及癌前病變，也可查炎癥，HPV感染、滴蟲、霉菌等微生物。7、配有凈化排氣裝置，環保密封罩活性炭過濾，吸附有害氣體，保證儀器內外空氣潔凈，保護操作者健康。8、單次制片染色1-24任意數值只標本。9、婦科、非婦科兩種工作模式；巴氏、HE兩種染色方式。

技術簡介： 針對合成堿廠廢淡液腐蝕性大、難以處理的特點，課題組開發了耐高溫耐腐 蝕的塑料合金填料、耐高溫玻璃鋼分布器和淡液蒸餾節能工藝技術，能有效解決 現有不銹鋼填料和內件的腐蝕問題、處理后的凈化淡液氨氮含量高的問題和淡液 蒸餾能耗高的難題。 本技術已在河北、河南、內蒙、江蘇、湖北、福建、青海等多家堿廠成功應 用，使用壽命最長在 8 年以上，蒸餾后的塔底廢水氨氮含量在 1ppm 以下，凈化 后的廢淡液可以返回系統循環使用。帶有塔底再沸器的淡液蒸餾工藝可以解決母 液膨脹的問題。 應用前景分析： 隨著環保要求的提高，對外排廢水中氨氮含量的要求越來越嚴格，甚至要達 到廢水零排放，所以對廢淡液的蒸餾系統需要強化，需要新上或對現有淡液蒸餾 系統進行改造，以達到最新環保要求。淡液蒸餾技術在純堿生產行業有很好的應 用前景。 課題組可以提供成熟的淡液蒸餾工藝包。 經濟效益預測： 淡液蒸餾可以回收純堿生產工藝過程中需要的氨氣和工藝用水，淡液蒸餾具 有一定的經濟效益和社會效益。 35天津大學科技成果選編 技術成熟度:產業化項目 應用領域: 純堿生產行業