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一、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建與應(yīng)用實例1 二、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建與應(yīng)用實例2 本發(fā)明公開了一種納米藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：(1)制備納米級紅細胞膜囊泡；(2)制備具有光敏性的載藥氧化石墨烯；(3)制備靶向分子；(4)制備納米藥物控釋體系。本發(fā)明通過紅細胞囊泡的包埋可避免納米載體被體內(nèi)某些蛋白包被形成所謂的“蛋白冠”，保證靶向分子的活性；其次紅細胞囊膜泡為人體內(nèi)存在的生物相容性好，無毒副作用，不會引起排異反應(yīng)；再次紅細胞的包埋囊泡可有效降低氧化石墨烯的表面自由能，增加納米藥物控釋體系的分散性；而且在氧化石墨烯上吸附了光敏劑吲哚菁綠，可結(jié)合光熱治療，進一步增強了納米藥物控釋體系的抗腫瘤效果。

關(guān)節(jié)軟骨損傷及其退行性病變-骨關(guān)節(jié)炎給社會帶來越來越大的勞動力損失以及患者生活質(zhì)量的下降。骨軟骨生物醫(yī)學(xué)研究日益深入，但另一方面，減少動物的使用又是一個巨大挑戰(zhàn)，也是人類文明進步的趨勢。因應(yīng)這一挑戰(zhàn)，體外模型，包括多種類器官，被開發(fā)出來并用于體外生物醫(yī)學(xué)研究，有效減少了實驗動物使用數(shù)量，并提升了研究的準(zhǔn)確性。本項目通過制備仿生模型，為骨軟骨的缺損和再生研究提供了體外、準(zhǔn)確的研究手段。

項目成果/簡介:一、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建與應(yīng)用實例1二、仿生納米藥物系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建與應(yīng)用實例2本發(fā)明公開了一種納米藥物控釋體系的制備方法，包括以下步驟：(1)制備納米級紅細胞膜囊泡；(2)制備具有光敏性的載藥氧化石墨烯；(3)制備靶向分子；(4)制備納米藥物控釋體系。本發(fā)明通過紅細胞囊泡的包埋可避免納米載體被體內(nèi)某些蛋白包被形成所謂的“蛋白冠”，保證靶向分子的活性；其次紅細胞囊膜泡為人體內(nèi)存在的生物相容性好，無毒副作用，不會引起排異反應(yīng)；再次紅細胞的包埋囊泡可有效降低氧化石墨烯的表面自由能，增加納米藥物控釋體系的分散性；而且在氧化石墨烯上吸附了光敏劑吲哚菁綠，可結(jié)合光熱治療，進一步增強了納米藥物控釋體系的抗腫瘤效果。知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識產(chǎn)權(quán)編號:ZL201711377861.1技術(shù)先進程度:達到國內(nèi)先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家自然科學(xué)基金面上項目，湖南省自然科學(xué)基金面上項目獲得經(jīng)費:65.00萬元

圍繞無人駕駛、智能制造領(lǐng)域，本項目針對傳統(tǒng)機器視覺難以同時兼顧大視場、高分辨、實時性的技術(shù)瓶頸，從源頭打破常規(guī)成像規(guī)則，鑒于昆蟲復(fù)眼具有大視場高靈敏的優(yōu)勢，以及人眼視覺具有變分辨率和冗余數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)勢，將兩者相結(jié)合，提出一種復(fù)合仿生三維成像感知方法，通過突破變分辨掃描發(fā)射、多通道并行接收、圖像重構(gòu)與成像感知算法等關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有體系化的前沿技術(shù)成果，研發(fā)出了諸如收發(fā)探測模塊，多通道仿生曲面相機系統(tǒng)、在線光電檢測系統(tǒng)等實物成果。核心技術(shù)受到國家、省部級項目資助5項。

01. 成果簡介 本項成果應(yīng)用于電廠，在電廠凝汽器改造過程中采用該仿生優(yōu)化管束布置形式，可以實現(xiàn)換熱性能增強20%以上。該仿生優(yōu)化管束布置的凝汽器，其換熱管在管板上的布置呈仿生雙連樹形布置，由仿生雙連樹疏松樹枝管束區(qū)管束、仿生雙連樹密集管束區(qū)管束、漸縮空冷區(qū)管束等組成；仿生雙連樹疏松樹枝管束區(qū)由上部傾斜向上的仿生樹枝形管束、下部水平的仿生樹枝形管束和底部向下的仿生樹枝形管束等組成。本項成果具有管束汽流流場均勻無渦流、殼側(cè)汽阻小、熱負(fù)荷分布均勻、凝結(jié)水過冷度小、凝汽器的傳熱系數(shù)和運行真空度都較高的優(yōu)點，其換熱系數(shù)可按HEI計算值高10%-20%，可大幅節(jié)能。 圖1 仿生優(yōu)化布置管束凝汽器數(shù)值模擬流場  圖2 某600MW機組凝汽器施工現(xiàn)場 在國家發(fā)改委示范工程項目的支撐下，分別在萊城電廠2臺機組、蒲城電廠1臺機組（330MW），華電鄒縣電廠2臺機組（600MW）等進行了工程示范，改造后的凝汽器壓力降低0.8-1.5kPa，節(jié)約標(biāo)煤約2-4g/kWh，節(jié)能效果明顯。02. 應(yīng)用前景 電廠凝汽器改造。03. 知識產(chǎn)權(quán) 相關(guān)成果已授權(quán)中國發(fā)明專利2項。04. 團隊介紹 團隊主要研究領(lǐng)域為傳熱強化與節(jié)能理論技術(shù)及工程應(yīng)用研究, 負(fù)責(zé)人為副研究員。承擔(dān)國家十二五重大專項子課題、973課題、重點基金、國家發(fā)改委示范工程項目課題、科技支撐計劃子課題、國際合作等項目，曾獲國家科技進步二等獎、教育部科技進步一等獎。科研成果發(fā)表論文80余篇，申請專利70余項。05. 合作方式 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn

01. 成果簡介 仿生體模從力學(xué)、聲學(xué)等物理性質(zhì)上模擬人體軟組織，能夠直觀反映出組織的影像學(xué)特征，因此可廣泛應(yīng)用于超聲設(shè)備校準(zhǔn)、臨床操作訓(xùn)練等。針對超聲成像和超聲彈性成像，目前已經(jīng)發(fā)展了一些體模制備方法。為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，如材料毒性，難以降解，以及仿生制備非均勻體模（如腫瘤體模和皮膚體模等）界面強度不夠等問題，本研究經(jīng)過多年的反復(fù)試驗，在理論分析和數(shù)值仿真指導(dǎo)下進行實際制作千余次，發(fā)展出一種無毒、可降解多功能仿生體模制備技術(shù)，所制備的體模性能參數(shù)包括但不限于： 體模尺寸：體模最小特征尺寸可從數(shù)毫米到數(shù)十厘米之間變化，覆蓋各種人體組織的特征尺寸； 體模熔點：體模熔點可在20攝氏度到90攝氏度之間調(diào)控，覆蓋腫瘤熱消融時的升溫目標(biāo)(典型值約為43—65攝氏度)。 體模楊氏模量：體模的楊氏模量可在3KPa到500kPa之間調(diào)控，覆蓋人體主要組織(如皮膚、血管、肝臟等)的楊氏模量變化范圍。 仿生微結(jié)構(gòu)：體模內(nèi)部可包含直徑3mm～20mm的球體或截面直徑3mm～20mm的圓柱體。能夠仿生模擬含腫瘤、神經(jīng)纖維等結(jié)構(gòu)的軟組織。 可3D或4D打印：實驗表明，本體模材料可作為3D或4D打印的打印墨水，從而打印出具有復(fù)雜微結(jié)構(gòu)并可對外界激勵作出響應(yīng)的仿生體模。      腫瘤仿生體模   皮膚體模 02. 應(yīng)用前景 臨床醫(yī)用軟材料耗材，超聲設(shè)備校準(zhǔn)、臨床操作訓(xùn)練等。03. 知識產(chǎn)權(quán) 相關(guān)成果已申請發(fā)明專利保護。04. 團隊介紹 團隊主要研究領(lǐng)域為超聲彈性成像、軟材料和生物材料力學(xué)、接觸力學(xué)、計算力學(xué)等，項目負(fù)責(zé)人為教授、博士生導(dǎo)師。參與和承擔(dān)973、國家自然科學(xué)基金重點項目和面上項目等科研項目多項。科研成果發(fā)表SCI論文120余篇，申請專利20余項。05. 合作方式 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn y-zheng17@mails.tsinghua.edu.cn

關(guān)節(jié)軟骨損傷及其退行性病變-骨關(guān)節(jié)炎給社會帶來越來越大的勞動力損失以及患者生活質(zhì)量的下降。骨軟骨生物醫(yī)學(xué)研究日益深入，但另一方面，減少動物的使用又是一個巨大挑戰(zhàn)，也是人類文明進步的趨勢。因應(yīng)這一挑戰(zhàn)，體外模型，包括多種類器官，被開發(fā)出來并用于體外生物醫(yī)學(xué)研究，有效減少了實驗動物使用數(shù)量，并提升了研究的準(zhǔn)確性。本項目通過制備仿生模型，為骨軟骨的缺損和再生研究提供了體外、準(zhǔn)確的研究手段。

生產(chǎn)畜禽分割肉時，有大量骨頭下腳料，其中的肌肉殘留率約 5%。利用本生 產(chǎn)技術(shù)，可以充分利用該殘留肌肉及骨中的骨膠原和骨骼中的脂質(zhì)、富鐵、鈣等 成分，生產(chǎn)出具有高營養(yǎng)價值的綜合利用產(chǎn)品。 直接加工的畜禽骨泥因含有較多的脂質(zhì)及超細粉碎的骨質(zhì)成分，不易成團。 在本項技術(shù)中，利用酶法對產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)進行了改性。經(jīng)酶法處理的骨泥成團性優(yōu) 良，可直接用作肉糜制品的原料，如作為餃子餡、肉丸，也可替代部分原料肉用 于香腸制品的生產(chǎn)

人體大段骨缺損需通過植入骨替代物進行修復(fù)。傳統(tǒng)的批量制造的通用型金屬植入體無法為患者提供個性化的形態(tài)，常導(dǎo)致患者體身體表面變形，影響美觀，關(guān)節(jié)體形狀誤差導(dǎo)致患者相應(yīng)部位疼痛，甚至造成關(guān)節(jié)和軟組織損傷。定制化金屬骨替代物不僅有與個體患者骨骼相匹配的外形，還有很高的強度。改植入體一般以鈦或鈦合金、不銹鋼結(jié)合少量可降解材料作為植入體材料，具有優(yōu)良的生物相容性，長

現(xiàn)代化建設(shè)中的意外傷害、疾病以及可能的局部戰(zhàn)爭都可以導(dǎo)致大量骨損傷患者的出現(xiàn)。骨骼是人體唯一的支撐結(jié)構(gòu)，其病變和損傷嚴(yán)重影響患者的健康和生活質(zhì)量。許多骨創(chuàng)傷需要進行骨移植手術(shù)才能有效修復(fù)。本項目采用現(xiàn)代制造技術(shù)和生命科學(xué)實驗手段，通過對生物骨微觀三維結(jié)構(gòu)和仿生骨活化機理的研究，建立了以快速成型為技術(shù)核心的仿生骨制造方法，所制造的人工骨具有與生物骨相近的微觀仿生結(jié)構(gòu)和適應(yīng)臨床個體需要的精確外部形狀。同時由于使用了磷酸鈣骨水泥和骨形態(tài)發(fā)生蛋白等可降解生物活性材料，因此該產(chǎn)品不僅能夠