中学数学探究实验室建设方案 序号 名称 数量 单位 合计 一、基础设备部分 1 学生实验台 张 6 2 学生凳 张 46 二 、桌面型实验仪器        1、数学基础 1 多用线面关系演示器 套 1 2 空间平面关系演示器 套 1 3 函数二角板 套 1 4 多用平面几何演示器 套 1 5 圆锥曲线演示器 套 1 6 立体几何模型数学教具 套 1 7 正20面体 套 1 8 变焦点椭圆规 套 1         2、经典数学 1 哥德巴赫猜想 套 1 2 斐波那契数列与鹦鹉螺 套 1 3 优美图 套 1 4 正交十字磨（椭圆规）  套 1 5 梵天塔 套 1 6 沙摆 套 1 7 悦耳∏歌 套 1 8 数学问题探究平台 套 1 9 四色定理 套 1 10 抽屉原理 套 1       3、数学的应用 1 生命游戏 套 1 2 星形线 套 1 3 数学与音乐 套 1 4 蒲丰实验 套 1 5 随机成群 套 1 6 摩斯密码 套 1 7 Ⅱ断奇案 套      4、趣味数学 1 最强大脑--拼装巧克力 套 1 2 最强大脑十四巧板 套 1 3 最强大脑--迷宫闯关 套 1 4 拼出正方形  套 1 5 拼走廊（拼出连线）  套 1 6 拼五星（四星拼一星）  套 1 7 巧垒立方体 套 1 8 几何体就位  套 1 9 高尔夫球拼板（搭高楼）  套 1 10 忽多忽少的小人 套 1 11 奇妙幻方 套 1 12 华容道 套 1 13 脑筋十三块  套 1 14 迷人的跳棋  套 1 15 圆形井盖之谜  套 1 16 先到二十为胜 套 1 17 巧布哨兵 套 1 18 围追堵截 套 1 19 骗人转盘 套 1 20 中彩秘诀三门问题 套 1 21 面积变化 套 1 22 六巧板 套 1 23 八巧板 套 1 24 杜登尼拼板 套 1 25 取火柴游戏 套 1 26 称量面积 套 1 27 斯佩纳游戏 套 1 28 小车突围--新概念华容道 套 4 29 实测求∏ 套 1 30 五巧板 套 1      三、落地式数学实验仪器 1 数学实验平台1 套 1 2 数学实验平台2 套 1 3 梵天之塔 套 1 4 电子翻书 套 1 5 拼图花开 套 1 6 手指推大厦 套 1 7 混沌摆 套 1 8 台球高手 套 1 9 双曲狭缝 套 1 10 猜生肖 套 1 11 概率曲线 套 1 12 柱面镜成像 套 1 13 螺旋轨道实验仪 套 1 14 数学综合实验台 套 1 15 小熊猫走钢丝（滚出直线） 套 1 16 哥尼斯堡七桥 套 1 17 圆的十七等分 套 1 18 生命科学中的数学 套 1 19 汉密尔顿路径 套 1 20 世纪幻方 套 1 21 二进制与十进制 套 1 变幻的铅笔与几何学 套 1 四、壁挂数学展品 1 聚会地点 套 1 2 移棋相间 套 1 3 格栅面积 套 1 4 编写指令 套 1 5 蒙娜丽莎 套 1 6 数码字符 套 1 7 五角星棋 套 1 8 蜗牛爬井 套 1       1、数学实验室可以激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师，对数学课来说尤其如此。可以说，只有产生浓厚的兴趣，才会积极的探索、敏锐的观察、牢固的记忆和丰富的想象;只有深厚的兴趣，才能积极地提出问题、研究问题，努力改进学习方法和创造性地运用知识。数学实验是激发学生学习数学的一种有效途径，教师在实验教学中运用数学实验，引导学生自己动手操作数学实验，并得出结论。 2、运用数学实验室，培养学生学习能力 运用数学实验室，引导学生进行积极思维，变被动学习为主动学习，激发学生的创新情感，以形成创新气氛例如在讲解“直线与平面垂直”时，提出:“是不是一条直线垂直于平面内的任意两条直线就垂直于平面?”用折纸，让学生自己动手操作实验、观察，使学生凭借折叠时得到的感性经验，归纳出其正确的结论。这样，学生在动手操作中发现问题，提高学习数学的兴趣，激发创新情感。 运用数学实验室，易激发学生的探索欲望，更有利于开发学生智力，锻炼坚韧顽强的意志，培养积极进取、勇于探索的精神和创新意识。如讲解“圆与椭圆性质的类比”，圆中直径所对圆周角为直角向椭圆的推广，让学生在椭圆中画出焦点弦，测量出它们所在直线的斜率，并计算出斜率的乘积，鼓励学生大胆猜想此性质在椭圆中的一般形态，由此得到一般结论。 运用数学实验室，增强学生的数学应用意识，培养学生的创新思维。在教学中开展数学实验，能使学生看到、感觉到、触摸到他们不懂的问题，且这些问题大多是亲身经历的。因此，当学生接触到具有典型意义的直观背景实验时，他们往往会跃跃欲试，变“学会”为“会用”，增强数学应用意识，能运用课堂上学到的知识来解决实际问题，也培养了创新思维。 3、数学实验室提高学生数学思想和方法 数学实验室能使学生在实验过程中展示自己的数学思想和方法。特别是在新课标的指导下，数学实验室更是成为学生自由探索、获得广泛数学活动经验的舞台。 总之，数学实验室能够为学生提供一个主动学习，建构新的学习环境，使教学中心从教师变为学生，教学形式由灌输变为主动建构，应该说数学实验室是适应素质教育要求下新的教学模式。      

一、基础型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 具有在线和离线功能。支持多通道采集数据。 个 1 2 南师大分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 包装箱 个 1 9 数据连接线 根 2 10 电源 个 1 11 USB连接线 根 1 12 使用指导书 本 1 二、普及型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 符合教育部2006年7月19日发布的《中小学理科实验室装备规范》要求，具有在线和离线功能。支持多通道采集数据；具有丰富的数据分析与图形数据处理功能；数据采集器与计算机之间、数据采集器与传感器之间均采用USB接口。 个 1 2 南师大 分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 光强传感器 SJDIS-4 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：0～15000 lx，分辨率：5 lx 测量范围2：0～1000 lx，分辨率：0.2 lx 个 1 9 色度传感器 SJDIS-15 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%透射率，分辨率：0.1%透射率 个 1 10 包装箱 个 1 11 数据连接线 根 2 12 电源 个 1 13 USB连接线 根 1 14 使用指导书 本 1 三、拓展型配置（31套：教师1套，学生30套（2学生/组，以每班60学生分组）），每套配置标准如下： 序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 符合教育部2006年7月19日发布的《中小学理科实验室装备规范》要求，具有在线和离线功能。支持多通道采集数据；具有丰富的数据分析与图形数据处理功能；数据采集器与计算机之间、数据采集器与传感器之间均采用USB接口。 个 1 2 南师大 分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 4 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 5 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 6 PH传感器 SJDIS-17 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～14PH，分辨率：0.01pH 个 1 7 电导率传感器 SJDIS-22 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 个 1 8 光强传感器 SJDIS-4 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：0～15000 lx，分辨率：5 lx 测量范围2：0～1000 lx，分辨率：0.2 lx 个 1 9 色度传感器 SJDIS-15 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%透射率，分辨率：0.1%透射率 个 1 10 溶氧传感器 SJDIS-20 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～20mg/L，分辨率：0.01 mg/L 0~20mg/l 个 1 11 压强传感器 SJDIS-11 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～700Kpa，分辨率：0.02KPa 个 1 12 二氧化碳传感器 SJDIS-18 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～5000ppm，分辨率：0.11ppm 个 1 13 气中氧传感器 SJDIS-21 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～100%，分辨率：0.1% 个 1 14 高温传感器 SJDIS-27 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-10～+70℃,分辨率：≤0.05℃  测量范围2：-200～1000℃，分辨率：≤0.6℃ 个 1 15 二氧化硫传感器 SJDIS-19 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～20ppm，分辨率：0.1ppm 个 1 16 浊度传感器 SJDIS-28 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0~200ntu，分辨率：0.05 ntu 个 1 17 包装箱 个 1 18 数据连接线 根 2 19 电源 个 1 20 USB连接线 根 1 21 使用指导书 本 1 南京师范大学课程资源研究所 邮政编码： 210097 地　　址： 南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼 公司电话： 025-83204284 83302681 83301983 公司传真： 025-83302681转8009 手　　机：13405879778 联 系 人：王老师 网　　址：http://www.kczyyjs.com 电子邮件：wangkefang@163.com QQ号码：2269329198  

本产品是由中山艾尚智同信息科技有限公司和中山市武汉理工大学先进工程技术研究院联合开发的，主要用于解决混凝土生产中砂、石含水率无法精准、实时、连续监测(本产品监测精度可达99.4%)的问题，其基本原理是利用水与其它材料的介电常数差，采用反射微波法来实现集料含水率在线监测。 得益于更科学的分析算法和产品设计,相较于市面上出现的各种原理的含水率检测设备，本产品具有测试精度更高、稳定性更好、耐用性更持久、使用更便捷、服务更周到等优势。

3D打印个体化定位导板应用于骨科临床是国际生物医学工程领域的研究热点和前沿，当前的研究难点在于打印定位导板模型的钉道与3D仿真模型钉道是否一致。本项目立足国际前沿，基于羊胫骨CT扫描图像，建立胫骨平台骨折三维模型、钢板及导板三维模型，3D打印实体导板及钢板模型，再将3D打印导板应用到临床骨科科室的术前设计及模拟手术过程，实现以3D打印个体化定位导板辅助胫骨平台后外侧骨折的治疗。首先，通过CT扫描获取羊胫骨DICOM图像，建立胫骨平台后外侧骨折三维模型及钢板模型，模拟修复不同胫骨骨折工况，设计带置钉钉道的导板；然后，打印3D导板模型及钢板实体模型，并将导板分别固定在不同胫骨标本上模拟微创手术，按钉道植入螺钉；再进行CT扫描及实验验证钉道位置长度等是否与初次3D仿真的钉道的参数一致；最后将该3D打印导板技术推广到医院临床骨科科室。本项目可在上海市浦东新区公利医院进行试点应用，实现成果转化，转化成果可推广用于各医院临床骨科科室的术前设计、模拟手术过程、医学教学和科研，架设虚拟手术和真实手术的桥梁，提高骨科手术治愈率，具有良好的经济、社会效益，具有重要的理论研究意义、临床意义、应用价值及广阔的市场前景。

 本发明获得的西伯利亚花楸果实提取物，通过提取物对胃癌细胞BGC823抑制率的研究表明：西伯利亚花楸果实提取物具有很强的抑制胃癌细胞生长的能力，当提取物浓度为200μg/mL，培养48h时，抑制率就达到50%。

项目成果/简介:实验室研究概貌：衰老相关疾病就是随着年龄升高其发病率随之上升的疾病，包括2型糖尿病、脑卒中、肠胃溃疡等。根据我们的衰老理论，衰老就是各器官组织功能衰退导致的，而不同器官组织功能的加速衰退就会导致各种衰老相关疾病。因此，衰老与衰老相关疾病具有共同机制，解决了衰老相关疾病，就可以揭示衰老的关键机制，开发延缓衰老新策略。实验室研究成果：我们建立了新型药物筛选平台，以动物为研究模型，筛选了大量化合物（主要为临床用药、新合成化合物、天然产物提取液）、基因工程改造的益生菌。筛选发现了一系列有望治愈2型糖尿病（图1）、脑卒中（图2）、肠胃溃疡（图3）等疾病的候选药物。特点如下：疗效好：活性较治疗相应疾病的临床用药活性高，相同条件下，可更有效降低血糖、治疗蛋白尿、减少脑梗死体积、抑制肠胃溃疡。靶点新：药物相应靶点（target）不同于已经发表、各公司正在研发的靶点。同时新发现靶点有可能是导致疾病的真正基因。已知靶点有可能只是导致某些症状的表层靶点。剂量低：相对于现有临床药物，我们发现的小分子剂量为其临床应用剂量的1/400-1/10，因此长期使用副作用将会更低。有治愈潜力：根据我们的数据，益生菌、小分子可以避免现有临床药的毒副作用，比如现有糖尿病治疗药物的肝肾、心脏毒性，并具有保肝护肾、降低动脉粥样硬化的功能。同时，我们选用的益生菌，本身就具有优化肠道菌群，改善肠胃功能的效果。数量多：小分子化合物40余种，2020年底至今已申请专利14项。治疗性益生菌5种。适应症广：个别小分子、益生菌可同时预防和治疗多种疾病。如一种益生菌可治疗2型糖尿病（在2周内显著降低血糖）、缺血性脑卒中、肠胃溃疡。这说明经过改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血脑屏障的纳米尺度小泡，治疗大脑相关疾病。合作需求：关于小分子和治疗性益生菌，考虑在有生物医药产业基础的高新区建立企业，也希望与大型药企合作开发药物。同时，我们可在以上所述研究领域提供技术服务、咨询服务等。

本发明提出单糖-木糖（D-xylose）通过与尿道致病性大肠杆菌的菌毛抗原相结合，抑制尿道致病性大肠杆菌在尿道中的定殖，从而具有预防和治疗尿道致病性大肠杆菌造成的泌尿系统感染的效果。

实验室研究概貌： 衰老相关疾病就是随着年龄升高其发病率随之上升的疾病，包括2型糖尿病、脑卒中、肠胃溃疡等。 根据我们的衰老理论，衰老就是各器官组织功能衰退导致的，而不同器官组织功能的加速衰退就会导致各种衰老相关疾病。因此，衰老与衰老相关疾病具有共同机制，解决了衰老相关疾病，就可以揭示衰老的关键机制，开发延缓衰老新策略。 实验室研究成果： 我们建立了新型药物筛选平台，以动物为研究模型，筛选了大量化合物（主要为临床用药、新合成化合物、天然产物提取液）、基因工程改造的益生菌。筛选发现了一系列有望治愈2型糖尿病（图1）、脑卒中（图2）、肠胃溃疡（图3）等疾病的候选药物。 特点如下： 疗效好：活性较治疗相应疾病的临床用药活性高，相同条件下，可更有效降低血糖、治疗蛋白尿、减少脑梗死体积、抑制肠胃溃疡。 靶点新：药物相应靶点（target）不同于已经发表、各公司正在研发的靶点。同时新发现靶点有可能是导致疾病的真正基因。已知靶点有可能只是导致某些症状的表层靶点。 剂量低：相对于现有临床药物，我们发现的小分子剂量为其临床应用剂量的1/400-1/10，因此长期使用副作用将会更低。 有治愈潜力：根据我们的数据，益生菌、小分子可以避免现有临床药的毒副作用，比如现有糖尿病治疗药物的肝肾、心脏毒性，并具有保肝护肾、降低动脉粥样硬化的功能。同时，我们选用的益生菌，本身就具有优化肠道菌群，改善肠胃功能的效果。 数量多：小分子化合物40余种，2020年底至今已申请专利14项。治疗性益生菌5种。 适应症广：个别小分子、益生菌可同时预防和治疗多种疾病。如一种益生菌可治疗2型糖尿病（在2周内显著降低血糖）、缺血性脑卒中、肠胃溃疡。这说明经过改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血脑屏障的纳米尺度小泡，治疗大脑相关疾病。 合作需求： 关于小分子和治疗性益生菌，考虑在有生物医药产业基础的高新区建立企业，也希望与大型药企合作开发药物。同时，我们可在以上所述研究领域提供技术服务、咨询服务等。

微纳机器人指的是尺度介于微纳米级别，可以对微纳空间进行精细操作的机器人。由于其具有灵活运动、精确靶向、药物运输等能力，在疾病诊断治疗、靶向递送、无创手术等生物医学领域具有广阔的应用前景。然而现阶段针对微纳机器人的有关研究大多聚焦在体外，在体内治疗应用的更多预期功能仍然具有极大的挑战性。 浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院周民研究员团队研制出一款微纳机器人，通过以微藻作为活体支架，“穿上”磁性涂层外衣，靶向输送至肿瘤组织，成功改善肿瘤乏氧微环境并有效实现磁共振/荧光/光声三模态医学影像导航下的肿瘤诊断与治疗。 这项研究被刊登在材料领域著名期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials），并被遴选为当期封面。论文的第一作者是浙江大学转化医学研究院交叉学科直博生钟丹妮，论文通讯作者为周民研究员。 光合作用解决供氧不足 在肿瘤治疗中，为何需要微纳机器人靶向提供氧气呢？ 这是因为肿瘤细胞在快速增殖中消耗了大量的氧气，导致肿瘤组织内部存在缺氧微环境，这成为众多肿瘤治疗方法出现耐受现象的重要原因之一。一般临床肿瘤治疗采用的放疗和光动力治疗中，患者通过高压氧仓吸氧来解决肿瘤内部氧气不足的问题。但这种方法往往收效甚微，并不能达到靶向供氧到肿瘤部位，难以提高肿瘤治疗效果。 螺旋藻，一种生活中常见的微藻，作为水生植物能够通过光合作用产生氧气。那么如何将该微藻送进肿瘤？课题组提出将超顺磁性的四氧化三铁纳米颗粒通过浸涂工艺，均匀涂层至微藻表面。磁性工程化的微藻能够在外部磁场控制下，能够定向运动至肿瘤。 磁性工程化螺旋藻，在磁铁控制下能定向移动 “研究的创新性在于无机和有机的微纳体，选择性把药物输送到肿瘤缺氧部位。”周民介绍，他们所研制的微纳机器人是一种光合生物杂交体系统，这个系统既保持了微藻高效的产氧活性，还兼有四氧化三铁纳米颗粒的定向磁驱能力。 微纳机器人通过光合作用提高肿瘤氧气浓度 在具体治疗中，通过体外交变磁场将微纳机器人靶向运送并积累至肿瘤，通过体外光照，由光合作用原位产生氧气来减轻肿瘤内部乏氧程度，从而提高放射疗法的效率。“在小鼠的原位乳腺癌模型中，经增强的联合治疗展现了明显的肿瘤生长抑制作用。” 增强放疗/光动力协同治疗抑制肿瘤生长并可降解 叶绿素一面照出肿瘤变化的镜子 光合生物杂交微纳泳体系统不仅对于放疗具有积极作用，在经过射线处理后释放的叶绿素能作为光敏剂，进而产生具有细胞毒性的活性氧来杀死肿瘤细胞，实现协同光动力治疗。“正常的光动力治疗需要氧气和活性氧才能顺利开展，目前的微纳机器人能够很好地解决这两个需求。” 此外，微藻中含有的大量叶绿素，也具有的天然荧光和光声成像功能，可以无创性地监测肿瘤治疗情况和肿瘤微环境变化。“药物遇到荧光，就能够表达出来。叶绿素是一面镜子能够找出来它。” 基于叶绿素的治疗及成像功能