人类疾病动物模型是我国科学研究、生物医药研发中不可替代的核心生物资源，尤其是面对2020 年初新发突发的 COVID-19 重大疫情，我国科学家创制的新冠病毒动物模型为我国迅速开展药物和疫苗研发、控制疫情做出了重大贡献。动物模型的作用，贯穿于疫苗研发的始终。没有合适的动物模型，疫苗的免疫机制和有效性无从谈起。在药物或疫苗研发过程中，需要通过动物模型代替临床病人，来筛选和评价药物、疫苗。而如果没有合适的动物模型，就无法进行研究，对防止疾病感染将是很大障碍。这次对新冠病毒的研究，得益于我国率先建立动物模型（如小鼠、恒河猴等），开展传播途径、发病机理、药物筛选、疫苗评价等研究，发挥了科技抗疫的先锋力量。动物模型，其实就是实验室里的特殊“病人”，是得了人的病的动物，它们就是模拟人的疾病的动物。在建立动物模型的过程中，我们要研究人类疾病病因和发生发展机制，再研究和分析每种动物与人的生物学差异。根据这些基础研究，模拟疾病病因，选择适合的动物，采用各种技术使动物得上人的病，成为动物模型。比如，针对这次新冠肺炎，建立动物模型，才能研究病毒如何感染、如何在体内复制，机体如何发病，病毒如何传播等，搞清楚这些才可以筛选药物、抗体和疫苗。可以说，建立动物模型是疫苗研发至关重要的基础研究工作。

XM-705E蛋白尿模型（高血压肾脏疾病模型）   XM-705E蛋白尿模型（高血压肾脏疾病模型）放大300倍，由2个肾小体构成，第一个显示了健康的肾小球解剖，第二个显示了肾小球病变，由于高血压传入小动脉血管硬化、血管口径的变化，从而增加内皮细胞和血浆蛋白在尿液。 尺寸：放大300倍，20×15×6cm 材质：PVC材料

中医理论和临证经验是通过传承、实践以及创新而形成的具有特色的知识体系，包含在中医辨证施治过程之和医案之中。中医医案蕴含着丰富的临证经验、诊疗技能、技巧和诀窍，医案包含的结构与关系非常复杂很难用计算机来分析处理。在多年工作积累的基础上，经过“十五”国家科技攻关计划 “基于信息挖掘技术的名老中医临床诊疗经验及传承方法研究”课题的深化，我们提出了基于语义网络的中医知识获取技术，并开发了中医医案管理与智能分析系统。系统以中医理论知识为基础，利用人工智能、中医自然语言理解技术，提供多种方法与工具对临床医案进行多层次解析和挖掘，以获取医案中隐含的诊疗知识和临证经验。系统以中医基础理论为知识源，通过对中医专家的医案进行实例化，提取医案中的诊疗规律和临证经验，医案分析结果可以用语义网络、表格以及可视化的形式展现出来。 系统包括领域知识建模、Ontology的形式化与存储、信息资源语义描述与存储、语义分析等多个组件。通过这些组件的有机结合，知识工程师可以利用领域本体中的词汇来描述WORD文档、文本文档等多种形式的信息资源；用户可以浏览领域知识树查找相关医案，查看领域本体中的概念描述，并通过语义查询接口进行语义查询。将相关技术集成开发完成了中医智能信息处理系统，系统主要实现了以下功能：①医案管理：对医案进行存储、检索、删除、修改。②文本预处理：对文本进行分词、标注、抽取特征词和特征词的标准化。③知识管理：对本体知识库进行标准化存储、更新和检索。④知识获取：对医案进行实例化映射，建立语义网络，获取中医知识。⑤数据挖掘：对医案进行常规的数据挖掘。⑥数据可视化：把知识模型以可视化的形式展现出来。本系统可用于国家中医药管理局、医疗机构等行业。

项目所涉研究公开了大量植物化学物，如姜黄素及其代谢产物四氢姜黄素、花色苷及其代谢产物原儿茶酸、鞣花酸及其代谢产物尿石素A以及甜菜苷等于防治过敏性气道疾病方面的良好改善效应。其中尿石素A与四氢姜黄素相关研究现已获国家专利授权(专利号:ZL202210101559.8，ZL201810569066.0)。上述植物化学成分经研究均可缓解过敏性气道疾病小鼠气道病变程度，显著改善气道炎症反应，并调节氧化应激及 Th细胞比例失衡状态，表现出良好的防治过敏性气道疾病效应，未来可应用于开发相关药物或营养补充剂。

眼角膜作为视觉成像系统中一个至关重要的组织，是眼睛最前面的凸形高度透明物质，可以保护眼内的微结构及组织，并为眼睛提供大部分屈光力。但是角膜损伤、感染及一些先天性因素导致角膜疾病成为全球第二大致盲疾病。同种异体角膜、人工角膜及人的羊膜移植是三类临床上应用最广泛的角膜疾病治疗方法，但是这些方法都会存在一定的问题或缺陷。因此，利用先进的生物制造工程的方法（Biofabrication）开发出一种治疗性的角膜支架，用于替代受疾病影响的角膜组织或诱导角膜组织自身再生，是至关重要的。目前，角膜组织诱导再生的难点在于角膜基质层，该层组织是角膜的主要组成部分，具有多层正交定向的纳米纤维板层组成的复杂结构，利用传统的生物工程的方法很难真实地模拟基质层的结构。纤维板层之间分布着角膜基质细胞，这种细胞在体外培养及角膜组织损伤时很容易转化为角膜成纤维细胞及肌成纤维细胞，导致角膜出现瘢痕。因此，制备能够模拟天然角膜基质结构的支架，同时保持角膜基质细胞的表型，诱导角膜基质的再生，是一个重大的挑战。针对这一难题，弥胜利和孙伟课题组提出了使用近场静电纺丝技术制备网格状的亚微米纤维支架，并和水凝胶技术结合，制备了纤维水凝胶复合支架，用于模拟正交定向的角膜基质板层结构和板层之间起连接作用的糖蛋白。课题组提出了一种最优的拓扑结构及化学因子的组合，可以抑制角膜基质细胞的成纤维分化，保持其表型，并最终实现角膜基质的诱导再生。图1：（a）近场静电纺丝技术制备的具有不同纤维间距的PECL网格状亚微米纤维支架在不同放大倍数下的SEM图片；（b）接种在100um网格状纤维支架上的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色，细胞可以在支架上沿着纤维方向生长；（c）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行活死染色图片；（d）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色图片；（e）纤维水凝胶复合支架的SEM图片。目前近场静电纺丝技术应用最广泛的材料是PCL，但是由于PCL是疏水材料，不利于细胞的粘附，因此该研究利用PEG作为引发剂，合成了PEG和PCL的共聚物PECL，显著提高了PCL的亲水性。课题组首次利用近场静电纺丝技术成功制备了正交定向的PECL亚微米纤维支架 (图1a)，角膜缘基质干细胞可以在支架表面黏附并沿着纤维方向铺展及生长 (图1b)。研究通过将MA修饰到明胶大分子链上合成了GelMA，探究出最优的MA修饰度及GelMA浓度，可以使封装在GelMA水凝胶内的角膜缘基质干细胞保持高的细胞活性(图1c)并能铺展开(图1d)。课题组采用模具灌注的方式制备了纤维水凝胶复合支架 (图1e)，通过研究不同纤维间距的网格状支架对纤维水凝胶复合支架理化性能的影响，找出了最优的拓扑结构可以使纤维水凝胶在力学性能、透光度和溶胀性方面最接近于天然的角膜组织。研究将角膜缘基质干细胞接种在2D的细胞培养皿、3D的GelMA水凝胶及最优的纤维水凝胶复合支架内，并研究角膜缘基质干细胞在含血清及不含血清的培养基中的分化及角膜基质细胞表型的维持。研究表明，这种最优的纤维水凝胶的拓扑结构及无血清培养基可以抑制角膜基质细胞向成纤维细胞分化。图2 大鼠角膜基质内板层移植实验及评估：（a）5种支架移植后裂隙灯观察图片；（b）支架移植后OCT观察图片，标尺是1000um；（c）术后不同时间段中央角膜的厚度；（d）术后1个月和3个月免疫荧光染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um；（e）术后1个月和3个月HE染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um。最后，研究使用大鼠进行角膜内的板层移植实验，分别进行了3D GelMA水凝胶、含化学因子3D GelMA、最优纤维水凝胶支架及含化学因子最优纤维水凝胶支架的移植，对照组为自体角膜移植（图2a）。术后通过OCT、免疫荧光染色及HE染色进行3个月的研究观察（图2b-e）发现相比于其他的支架，含化学因子的最优纤维水凝胶支架的移植可以最好地实现角膜基质的诱导再生。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-14887-9

项目成果/简介:水成膜胶体泡沫是将聚合物分散在水中，加入发泡剂并在氮气的作用下发泡形成的复杂混合体系。经过一段时间后，在泡沫液膜内，聚合物间相互交联形成三维网状结构，构成水成膜胶体泡沫的刚性骨架。防灭火水成膜胶体泡沫既具有凝胶的性质，又具有泡沫的性质，兼有注三相泡沫（注泥浆、注氮气、注两相泡沫）、注凝胶、注复合胶体的优点，同时又克服了各自的不足，从而大大提高其防灭火效果。

水成膜胶体泡沫是将聚合物分散在水中，加入发泡剂并在氮气的 作用下发泡形成的复杂混合体系。经过一段时间后，在泡沫液膜内， 聚合物间相互交联形成三维网状结构，构成水成膜胶体泡沫的刚性骨架。防灭火水成膜胶体泡沫既具有凝胶的性质，又具有泡沫的性质， 兼有注三相泡沫（注泥浆、注氮气、注两相泡沫）、注凝胶、注复合 胶体的优点，同时又克服了各自的不足，从而大大提高其防灭火效果。

明公开了小分子多肽 TAT-siP-PTPN1-HA 及其在制备治疗或预防老年痴呆药物中的应用，利用人工合成 TAT 蛋白转导结构域和siP-PTPN1-HA 的融合蛋白多肽 TAT-siP-PTPN1-HA，TAT 可以携带siP-PTPN1-HA 蛋白多肽经血液穿过血脑屏障被神经元摄取，将其运用到在体的老年痴呆模型上，可有效发挥其阻断 miR-124 与非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(protein-tyrosine-phosphatase,non-receptor-type-1,PTPN1)3′-

本项目属于医药卫生领域应用技术类研究成果，主要研究了子痫前期的分子水平发病机理及其临床防治。本项目在四川成都地区子痫前期患者中系统检测了多个候选基因多态性的分布情况；进行血清脂质和载脂蛋白分析、候选基因在血清及胎盘组织的表达检测，从分子水平探讨子痫前期的发病机理。本项目对该病防治也进行了相关的研究，尤其是终止妊娠时机的选择。我们比较早发型和晚发型重度子痫前期（以34孕周为界）保守治疗的临床结局，探讨保守治疗的意义；不同孕周期待治疗和积极治疗后的围产结局，探讨重度子痫前期终止妊娠时机；以及重度子痫前期导致的不同类型早产的母儿结局及新生儿不良结局的相关因素。本项目已经公开发表论文18篇(其中SCI收录4篇)，另外还有3篇论文待发表，曾在国内学术会议上公开宣读研究成果，获得同行的一致好评。本研究筛选出了可能与该病发病相关的因子和易感基因，为该病发病机理的进一步研究、疾病的预测和基因治疗等提供了理论基础及实验依据，具有开发价值。本研究探讨总结了子痫前期临床防治的相关重点和难点，具有广泛的指导临床决策的作用，已在一些医院进行应用，具有很强的临床实用性和意义，而且便于推广，有较好的推广应用前景。