大气污染的日益严重，雾霾天气逐渐增多，对传感器的性能提出了更高的要求，然而对于气体传感器的研究却缺乏大型的、一体化、同时实现多种气体在线检测的设备作为支撑。本课题组经过多年探索，自主研发了具有领先水平的一体化混合配气和气体传感器在线检测系统SJTUGDS-919。该套设备硬件经精心设计和严格验证，具备气体传感研究过程中常用到的所有功能，且所有控制都能在上位机软件上完成，实现了完全的自动化。 本套设备可以实现对气体传感器的快速在线检测,支持自动采集、自动计算、自动标定。该系统可以实现多组分复杂气体的精确稀释和配比，为传感器的多组分定性、定量识别和测量提供保障，并且集动态检测、静态检测、探针检测于一体。同时，该套设备还可以调节气氛的压力和湿度，并首次实现气体温度和传感器温度的协同调控，精准模拟了真实大气环境。应用此套设备，可大幅度缩短研发时间，降低实验成本，极大的提高工作效率，保证气体传感器研发工作的顺利推进。 本项目研发依托于“微米/纳米加工技术”国家级重点实验室和“薄膜与微细技术”教育部重点实验室等先进平台，本套系统现已申请八项发明专利，两项软件著作权。应用此套系统已开展科研项目十余项，发表高水平论文50余篇。SJTUGDS-919是首创的高度集成化的国内一流的气体传感器检测系统，是气敏研究和传感器器件研发的必备利器，是治理大气污染的开山斧！目前正在寻求将此系统设备产业化，推向市场。

一种西藏冻土区热管‑热泵多级耦合的冻土地基稳定与居民供暖系统，主要包括热管、热泵系统、PV/T集热器、缓冲水箱、三通阀、相变储能罐、止水阀。PV/T集热器连接热泵系统的压缩机和换热器，热泵系统耦合热管，并后连缓冲水箱，水箱分别连通相变储能罐与用户侧。当冻土层热稳定性差时，热泵系统启动，蒸发器吸收热管传递的冻土热量，PV/T集热器收集光伏电池板热量并预热循环工质。缓冲水箱产生高温水，一部分热量储存至相变储能罐，其余供用户侧使用。当冻土层趋于稳定时，热泵停止，热量由相变储能罐供给用户；待系统监测到冻土层稳定性变差后，重新启动热泵进入下一工作周期。此专利可以实现能源的回收利用，同时实现冻土保护与建筑供暖协同。

 大气污染的日益严重，雾霾天气逐渐增多，对传感器的性能提出了更高的要求，然而对于气体传感器的研究却缺乏大型的、一体化、同时实现多种气体在线检测的设备作为支撑。本课题组经过多年探索，自主研发了具有领先水平的一体化混合配气和气体传感器在线检测系统SJTUGDS-919。该套设备硬件经精心设计和严格验证，具备气体传感研究过程中常用到的所有功能，且所有控制都能在上位机软件上完成，实现了完全的自动化。  本套设备可以实现对气体传感器的快速在线检测,支持自动采集、自动计算、自动标定。该系统可以实现多组分复杂气体的精确稀释和配比，为传感器的多组分定性、定量识别和测量提供保障，并且集动态检测、静态检测、探针检测于一体。同时，该套设备还可以调节气氛的压力和湿度，并首次实现气体温度和传感器温度的协同调控，精准模拟了真实大气环境。应用此套设备，可大幅度缩短研发时间，降低实验成本，极大的提高工作效率，保证气体传感器研发工作的顺利推进。  本项目研发依托于“微米/纳米加工技术”国家级重点实验室和“薄膜与微细技术”教育部重点实验室等先进平台，本套系统现已申请八项发明专利，两项软件著作权。应用此套系统已开展科研项目十余项，发表高水平论文50余篇。SJTUGDS-919是首创的高度集成化的国内一流的气体传感器检测系统，是气敏研究和传感器器件研发的必备利器，是治理大气污染的开山斧！目前正在寻求将此系统设备产业化，推向市场。

一、产品简介        光纤通信作为一门新兴技术，它具有容量大、中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。近年来发展速度快，已被广泛应用到军事通信、民用通信等各种领域，是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。在光纤的使用过程中，光纤线路的耦合对于其中光功率的传输至关重要。其中存在着两种主要的系统问题：1、如何从多种类型的发光光源将光功率耦合进一根特定的光纤；2、如何将光功率从一个光纤发射出来后经过特定的装置耦合进另外一根光纤。光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。该实验仪重点介绍了常用的光无源器件的相关参数及测试方法。为此公司研制出本实验系统，让学生了解和认识光纤耦合的相关参数和特性、光无源器件的相关参数及测试方法等，通过实验平台的搭建，可以让学生更深刻的了解，也能锻炼学生校准光路等方面的动手能力，是学校金工实习（工程实习）与工程检测的不二之选。 二、实验内容 650nm激光器与光纤耦合实验 1550nm光纤激光器与光纤耦合实验 相同模式光纤之间耦合实验 不同模式光纤之间耦合实验 光源与显微物镜及准直器耦合特性对比实验 光纤转换器测试实验 光纤变换器测试实验 光纤耦合器测试实验 光纤隔离器特性测试实验 波分复用器和解复用器测试实验 可调光纤衰减器测试实验 光纤机械光开关特性测试实验 光纤偏振控制器特性测试实验 光纤偏振分束器（PBS）性能能参数测试实验 不同种类光纤、光缆及光器件认知和操作实验 熔接机原理及使用实训操作实验 剥纤、清洁、切纤及光纤接续实训操作实验 手动模式下，光纤熔接实训实验 自定义模式下，光纤熔接实训实验 光纤端面处理基本操作实验 光纤耦合技术基本操作实验 光纤耦合技术基本操作实验 光功率耗损法对光纤熔接质量测试 三、实验配置参数 1、光源：波长1310±20nm，1550±20nm；输出功率：1-2.5mw，连续可调；输出端口：FC/PC；稳定性＜0.5db（5h）；光源类型：LD光源； 2、光功率计：波长范围800-1700nm；输入接口：FC 校准波长：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入损耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波损耗＞65dB； 4、光纤机械光开关：插入损耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波损耗＞50dB ；开关速度：≦8ms ； 5、高隔离度光纤隔离器：最大插入损耗：0.35dB ；回波损耗：≧50dB ；隔离度：≧30dB ； 6、光纤耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入损耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纤波分复用器：隔离度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入损耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纤可调衰减器：0-30db可调； 9、软件：配套仪器使用，数据采集处理； 10、光纤熔接机：适用光纤：SM (单模), MM (多模), DS (色散位移)光纤, NZDS (非零色散位移，即G.655光纤)，BIF/UBIF（G.657）； 光纤切割长度：8-16mm, 被覆光纤直径250µm，16mm，被覆光纤直径250µm-1000µm；平均接续损耗：0.02dB(SM)、0.01dB(MM)、0.04dB(DS)、0.04dB(NZDS)；显示：高性能5.6英寸彩色LCD显示屏，提供清晰的数字图像显示；电极寿命：2500次；锂电池容量：典型熔接250次，充电时间3小时，可在充电时使用；电源：交流适配器输入电压100-240V  50／60Hz，输出电压：DC13.5V /5A，直流输入电压11.1v ( 内置锂电池8800mAh )； 四、实验目的  1、了解光纤连接器及其原理、种类，实验操作进行连接器参数测量； 2、掌握光纤头平端面的处理技术。 3、掌握光纤之间的耦合、调试技术，了解光纤横向和纵向偏差对光纤耦合损耗的影响。 4、掌握光纤熔接的基本技术。 5、熟悉光纤型号及结构，掌握其装配方法、使用环境及保护措施等；

一、产品概述 1、本设备以工业机器人与机器视觉为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配、入库等训练， 2、包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、PLC控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对工件分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。 3、该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC编程与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人编程与调试应用等多方面训练，适合职业院校、技工学校自动化类相关专业《工业机器人与控制技术》、《自动化技术》等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。 二、技术性能 输入电源：单相～220V±10% 50Hz 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m 装置容量：＜1.5kVA 实训平台尺寸：1500mm×880mm×1400mm 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 三、设备结构与组成       该实训平台由ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、供料单元、输送单元、供料废料暂存单元、加工废料暂存单元、工件组装单元、仓库单元、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。    1、ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统     由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备气动手爪、可对工件进行搬运、装配、拆解等操作。 （1）机器人本体由四自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有4个自由度。 （2）最大的工作半径为450mm （3）最大负载6kg （4）机器人示教单元有液晶显示屏、使能按钮、急停按钮、操作键盘，用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。 2、欧姆龙智能视觉检测系统       配备一套欧姆龙FZ-350智能视觉系统，由视觉控制器、白色光源、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过I/O电缆连接到PLC或机器人控制器，也支持串行总线和以太网总线连接到PLC或机器人控制器，对检测结果和检测数据进行传输。 3、西门子可编程控制器单元       配备西门子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY可编程控制器，自带以太网通讯模块、数字量扩展模块控制机器人、电机、气缸等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。     4、RFID数据传输系统     采用西门子RFID数据传输系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离为40mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信息，如编号、颜色、高度等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给PLC，用来实现工件的分拣操作。 5、供料单元  由料斗、回转台、导料机构、工件滑道、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。 6、输送单元       包含一套交流调速系统，由三菱D720变频器、三相交流电机、传送带、光纤传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。 7、工件组装单元 由工件光纤传感器、加工台、气缸、小物料等组成，安装在传送带上，用于装配工件。 8、仓库单元 由铝型材和机玻璃组成3×3库体组成 9、废品暂存仓 安装在型材实训桌上，分别对供料异常物料暂存，对加工异常物料暂存。 10、触摸屏 7寸，是一套以先进的Cortex-A8 CPU为核心（主频600MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏。 四、实训项目 1.机器视觉系统的原理、使用和调试 2.六轴工业机器人系统的原理、使用和调试 3.六轴工业机器人坐标系统和机器视觉坐标系统标定及相互转换 4.工业机器人与机器视觉系统综合应用的安装与调试 5.机器视觉系统模板设置、编程与调试 6.通过示教单元手动调试工业机器人 7.通过示教单元设置、修改各控制点坐标 8.通过示教单元编写、修改工业机器人程序 9.机器人追踪坐标整定 10.工业机器人系统的软件二次开发编程 11.智能视觉图像输入编辑与调试 12.智能视觉结果给出编辑与调试 13.智能视觉颜色比对测量 14.智能视觉编号比对测量 15.智能视觉尺寸比对测量 16.智能视觉角度测量 17.智能视觉系统与工业机器人综合应用 18.PLC程序编程与调试 19.智能视觉系统与工业机器人综合应用 20.变频器与交流电机主电路的连接 21.变频器面板的参数设置与操作 22.变频器面板控制交流电机调速 23.通过变频器外部端子控制电机启停 24.气动方向控制回路的安装 25.气动速度控制回路的安装 26.气动顺序控制回路的安装 27.气动系统气路的连接 28.磁性开关的位置调整 29.气动系统调试 30.RFID数据读写编程与调试

常见海产动物耗氧率的研究 1.1黑鲷耗氧率昼夜变化及与体重、水温的关系研究 研究了黑鲷(Sparusmacrocephalus)耗氧率的昼夜变化规律及其与体重、水温的关系,结果表明,黑鲷氧率随水温的升高而升高,随个体的增大而降低;23:00耗氧率最高,为3.16±0.26μg·(g·min)~(-1),07:00左耗氧率最低,为0.74±0.59μg·(g·min)~(-1)。黑鲷白天的平均耗氧率为1.98±0.84μg·(g·min)~(-1),夜间的平均氧率为1.96±0.63μg·(g·min)~(-1),其代谢水平的昼夜变化不明显(n=10,t=0.034t0.05)。 1.2褐菖鲉耗氧率及窒息点的初步研究 实验应用测定流水中溶氧量的方法,对褐菖鲉耗氧率、窒息点及耗氧率昼夜变化进行研究。结果表明,在pH8.0、盐度24.5、水温17℃的水质条件下耗氧率昼夜变化不明显(P=0.422),平均值晚上略高于白天,凌晨05:00耗氧率最高,为233.04±25.36mg/kg·h;耗氧率、耗氧量与体重的关系分别为Q0.7077R=1433.9W-(R2=0.992,P0.001)、QC=1.4298W0.2926(R2=0.956,P0.001);水温对褐菖鲉的耗氧率有极显著影响(P0.01);pH值在8.0时耗氧率最低。窒息点随着个体的增大而降低,相同体重的鱼窒息点随着水温的升高而升高。 1.3温度和盐度对美国红鱼耗氧率和排氨率的影响 实验测试了体重460～550g的美国红鱼在不同水温(13、16、19、22、25、28℃)和不同盐度（16、18、21、24、27、30、34）下的耗氧率和排氨率，结果：美国红鱼的耗氧率和排氨率均随温度的增加而增加；不同温度的耗氧率和排氨率差异极显著（P0.001）；在16～34℃范围内，盐度变化对美国红鱼的耗氧率无显著影响（P=0.479）。 2几种重要水产品活体运输技术研究 实验对几种重要的贝虾鱼的几种运输方法进行了研究，结果：南美白对虾在17℃时，经7h干法运输实验成活达78.6%，脊尾白虾在10℃时经6h干法运输实验成活达85.4%，雾化干法运输适宜二种虾的短途运输；淋浴法实验表明：南美白虾在17℃时水温控制较合适，经44h实验成活率达93.3%，脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜，经44h实验成活率达92.5%；活水车运输时南美白虾在15℃时水温控制较合适，经48h实验成活率达93.7%，脊尾白虾在10℃时运输水温较适宜，经48h实验成活率达92.1%；梭子蟹采用雾化干法和活水车运输，5℃时温控较合适，成活率分别为93.3%和98.6%；大黄鱼、美国红鱼、鲈鱼、黑鲷用活水车运输在10℃时，经24h运输成活率均在90%以上。结论：降低水体变质是有效提高运输成活率的重要方法。 3水产品活体运输设备的研究 研究设计了活体运输车，集成装备箱体、环境控制、自动净化、高效增氧、雾化技术、智能控制系统等关键设备技术，运输过程中不需对虾蟹类进行药物麻醉，有效降低运输过程中的死亡率，可进行远距离长时间运输。研究开发了水产品活体短途分送包装容器等，保活时间长并且操作简便、成本低廉、适于大规模推广。 4水产品活体运输技术规范和标准 研究了水产品运输过程工艺，确定了相关的生产技术操作指标，制定了海水鱼类活鱼船运技术规范、海水鱼类活鱼车运技术规范、虾类活体运输技术规范、梭子蟹活体运输技术规范。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 主要内容： ① 用吸附-混凝-超滤组合工艺，高效去除水中天然有机物；采用光催化-吸附-膜分离组合工艺，有效去除水中亚硝胺类污染物；同时采用正反冲清洗方式的膜滤装置，最大程度提升清洗效果；研制了一种简单且高效的三相分离器，解决污泥沉淀区入流口和回流口的重合问题，提高了气液固的分离效果。 ② 研制了具有不同内部构造的EDI工作模型，实现了无酸碱再生、零废酸废碱排放条件下的连续、高效的废水直接处理，所得淡化纯水和高浓度浓缩液均得到回收利用。 ③ 研发了铝盐型、铁盐型、硅酸盐型、天然有机高分子型等一系列复合高效絮凝剂，在提高其絮凝性能、注重技术的经济性与实用性的同时保障了生态安全性。 ④ 开发了以生物膜叠球填料为特征的剩余污泥减量型有机废水处理工艺，建立了基于生物电化学系统的有机废水能源化处理技术体系，实现了污泥减量化和污水处理能源化；通过开发联合改性催化剂和泥炭吸附剂，解决了既不能生物处理、也不具备能源化的废水处理问题。 ⑤ 提供了一种高效低耗、应用范围广、使用便利的挂膜式浮动链曝气污染水体修复方法，有效实现区域污染水体的原位修复；系列重金属污染水体生态修复技术，特别是利用水生植物千屈菜修复铬污染水体，治理效果明显，美化景观环境。 项目特色： 本成果明显使操作费用降低、膜使用寿命延长、污水处理排污费减少，具有显著的技术优势，已在天津、江苏、辽宁、海南和广东等省市多家企业进行成功的实施转化与应用，取得了较好的经济效益及明显的生态、环境和社会效益。

产品概述 斯科信息RFID智能工具柜是基于物联网射频识别技术的专业化资产管理系统，集成了先进的RFID读写设备、智能控制终端和多层安全验证模块。该解决方案实现了对工具、仪器设备的无人化自助借还、实时库存盘点和全生命周期管理，大幅提升企业资产利用效率和管理精细化水平。 核心技术特点 1. 智能识别管理系统 采用高性能RFID读写器与定制化天线阵列，确保99.9%的识别准确率 支持高频(HF)与超高频(UHF)RFID标签，兼容ISO15693、ISO18000-6C等多协议标准 专利抗金属标签技术，有效解决金属环境下的信号干扰问题 2. 多重安全验证机制 支持IC卡、指纹识别、人脸识别、密码验证等多种身份认证方式 可配置权限管理体系，实现人员-工具-权限三级对应 开门超时报警、非法取用报警、异常操作实时记录 3. 智能化管理平台 云端SaaS管理平台，支持多网点、多柜体统一管理 实时库存可视化看板，工具状态一目了然（在库、借出、待维修、报废） 自动生成工具使用报表、人员借还统计、工具利用率分析 工作流程 身份认证：用户通过IC卡/生物识别验证身份 智能借出：系统自动识别取出工具并记录关联信息 自动归还：关门自动盘点，更新库存状态 异常处理：未授权操作实时报警，支持工具追溯查找 数据同步：所有操作数据实时上传至管理平台 性能指标 盘点速度：整柜盘点≤3秒（200件工具） 识别准确率：≥99.9% 系统响应：＜1秒 数据存储：本地存储≥10万条记录，云端无限扩展 环境适应性：工作温度-20℃~60℃，湿度10%~90% 行业应用解决方案 电力行业 安全工器具定期检测管理 绝缘工具有效期智能提醒 工器具使用培训记录关联 航空维修 专用工具校准周期管理 航材设备使用记录追溯 适航要求符合性管理 智能制造 生产线工具智能调度 使用时长统计与寿命预警 工具维护保养自动提醒 客户价值 管理效率提升：工具盘点效率提升10倍以上，人力成本降低60% 资产利用率优化：工具共享率提高40%，减少重复采购 安全管理强化：实现100%操作可追溯，安全事故降低80% 决策支持：数据驱动管理优化，提供精准的采购和报废决策依据 技术服务支持 斯科信息提供全生命周期服务： 需求调研与方案定制 系统部署与集成服务 操作培训与技术支持 系统升级与维护服务 📞 联系我们：19925314483获取行业解决方案详情与演示体验斯科信息技术团队为您提供专业的RFID工具管理咨询与定制化服务

《美国国家科学院院刊》（ PNAS）在线发表了清华大学医学院生物医学工程系和清华-北大生命联合中心杜亚楠教授研究组题为“纤维化扩展中旁张力信号介导的肌成纤维细胞和纤维细胞通讯”(Matrix-transmitted paratensile signaling enables myofibroblast-fibroblast crosstalk in fibrosis expansion)的研究长文。该研究应用单细胞力学刺激和体外仿生模型结合数学模型计算，系统探究了基质材料介导的力学信号在细胞间通讯的时空作用模式、分子基础，及其在纤维化发展蔓延过程中的作用，为细胞间力学信号介导的成纤维细胞（FB）-肌成纤维细胞(MF)互作提供了直接证据，并将这种纤维化发展进程中基质纤维介导的新型细胞间通讯模式命名为 “旁张力信号”（Paratensile signaling）。组织器官在受到损伤之后，会发生损伤修复，诱发组织纤维化。如果没有有效的控制措施，慢性纤维化疾病会最终导致组织硬化，诱发器官衰竭。有研究表明，在现代社会死亡病例中有将近50%与组织器官的慢性纤维化相关，包括此次新冠肺炎，会伴有肺部纤维化，重症患者纤维化进一步蔓延可导致呼吸衰竭，肺部纤维化也是愈后后遗症的重要风险因素之一。成纤维细胞的持续激活是各类组织纤维化中的主要诱因，在组织器官受到损伤或病毒感染之后，组织内的成纤维细胞FB会受到“旁分泌因子”（paracrine factors），例如TGF-b，PDGF等诱导，激活分化成为肌成纤维细胞MF，并分泌大量的细胞因子及细胞外基质，造成更广泛的成纤维细胞激活和组织硬化，进而引起组织器官内纤维化区域蔓延。除了感知化学信号，部分研究显示体外细胞会导致细胞外基质生物化学及生物物理性质的改变，也有研究表明细胞能够感受细胞外基质的物理特性，比如硬度、粘弹性等并作出响应。2017年，杜亚楠课题组发表于《自然·材料》的研究发现，在肝脏纤维化早期，肝窦内皮细胞可通过胶原纤维束传递力学信号激活星型细胞，导致肝脏纤维化蔓延。但是到目前为止，纤维化进展过程中细胞外基质材料介导的细胞间力学通讯的模式是否保守，以及其在组织器官内的蔓延模式、相关分子机制尚不明确。图1 组织纤维化扩展中旁张力信号介导的细胞间机械通讯示意图旁张力信号包含三个过程，一、力学信号的产生；二、力学信号在细胞外基质传递；三、周围细胞接受力学信号刺激作出响应。此过程介导了纤维化区域在组织内的扩张蔓延。研究团队首先在单细胞和多细胞水平上，通过统计FB和MF细胞收缩力和互作结果，显示细胞间存在基于胶原纤维化介质的细胞间通讯。为了进一步证明细胞间的机械通讯行为，团队建立了基于原子力显微镜可通过胶原纤维对单细胞施加可控、细胞级别力刺激的研究平台，利用该平台尽可能去除旁分泌等化学信号对细胞造成的影响。团队研究了来源于不同组织（肝脏、心脏和皮肤）的成纤维细胞对于旁张力信号的响应模式，即旁张力信号作用机制的三个过程：力的产生-力学信号在细胞外基质传递-临近细胞感受力学信号作出响应；研究发现距离施力细胞70微米 之外的细胞能在1秒之内对旁张力信号作出响应，并且初步证明细胞表面胶原蛋白受体Integrin/DDR2和机械力敏感钙离子通道Pizeo1介导了细胞间力学信号向细胞内生物化学信号的转变。 基于实验现象，团队进一步建立了基于单纯旁张力的数学模拟计算方法（Fibroblast - Myofibroblast Populated Collagen Lattice model, FMPCL），利用该数学模型可重现体外实验结果，包括细胞力产生、胶原纤维束的聚集及旁张力信号介导的成纤维细胞的激活，同时可预测在单细胞、多细胞水平下细胞间作用距离对于细胞激活的程度。在细胞水平研究的基础上，进一步结合微加工技术、组织工程手段和报告基因系统，分别构建了可模拟纤维化蔓延界面的体外纤维化灶扩展（ fibrotic foci expansion）模型和可模拟心脏纤维化扩展的体外仿生模型，并结合数学仿真，发现在纤维化组织和正常组织交界面（border zone）存在广泛的MF-BF细胞间旁张力通讯，导致界面不断扩展、纤维化区域蔓延。使用激光切割技术切断介质胶原纤维束，能够显著的阻断纤维化区域的蔓延。同样，阻断细胞间旁张力通讯能够抑制体外仿生模型中心脏纤维化的蔓延，证明了旁张力信号在组织纤维化扩展蔓延中不可或缺的作用（图2）。图2 纤维化蔓延界面和心脏纤维化仿生体外组织模型和数学模型在纤维化蔓延界面体外（A）和数学模拟（B）仿生模型中，在未干预的情况下，纤维化区域呈现显著蔓延并伴随着成纤维细胞的激活。通过显微切割技术切断纤维化界面的胶原纤维阻断旁张力信号，纤维化蔓延趋势得到显著抑制。同样在模拟心脏心室壁的组织纤维化模型和数学模拟模型中（C），在未干预情况下均出现显著纤维化蔓延，但是经过小分子BAPN处理抑制胶原纤维重塑，纤维化区域的蔓延得到抑制。该研究为细胞外基质材料介导的细胞间机械通讯提供了直接证据，“旁张力”细胞间通讯模式是对现有基于生化因子的“旁分泌”信号机制的重要补充（见视频），为纤维化病理研究提供了新视角，为临床干预纤维化疾病提供了新思路。清华大学医学院生物医学工程系教授、北大-清华生命联合中心研究员杜亚楠为本论文通讯作者，杜亚楠研究组已毕业博士刘龙伟、硕士于鸿升为本文的共同第一作者。杜亚楠课题组已毕业博士赵辉、鄢晓君，在读博士生龙艺、吴钊钊、尤志峰、周律等对此项工作有重要贡献。该研究得到了北京市自然科学基金、北京市自然科学技术委员会和国家自然科学基金的资助。文章链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/04/30/1910650117?from=groupmessage&isappinstalled=0