1. 痛点问题 化学工业是我国国民经济的支柱产业，集中于生产基础和大宗化工原料，而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品，其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力，需要加快转型升级，迈向高端化和绿色化。 2. 解决方案 采用核心授权专利的微化工技术，结合先进制造技术，使用该项技术在精细化工过程，可实现绿色、安全和高效的先进生产工艺及装备。

在压裂施工过程中，压裂液的性能对油田的增产增储起着至关重要的作用， 压裂液的配制用水一般为清水配制。由于在某些地区所处的地理位置水资源匮 乏，并且用水量较大，给配制压裂液带来较多的问题；另一方面，压裂液的返 排液存量较大，如果随意排放会对环境造成污染，也是对水资源的巨大浪费。 将压裂液返排液重复利用是一个较好解决配制用水不足，同时又减轻了污染环 境的办法，有利于节省施工费用、缩短作业周期，带来可观的经济效益，更重 要的是减少了系统的总污水量，减轻了产出液后续处理的负担，为当地的可持 续发展，建设能源节约型、环境友好型企业带来了巨大的社会效益。 压裂液返排液中，成分复杂，主要有稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂、 72 破乳剂、杀菌剂、粘土稳定剂以及高矿化度的水等组成。与清水比较具有矿化 度高、离子成分复杂、有机物含量高、含油量高、pH 值变化大、悬浮物含量高、 存在大量的铁细菌、硫酸盐还原菌及腐生菌等特点。这对用返排液配制压裂液 提出了更高的要求，是一个巨大的挑战。

在压裂施工过程中，压裂液的性能对油田的增产增储起着至关重要的作用，压裂液的配制用水一般为清水配制。由于在某些地区所处的地理位置水资源匮乏，并且用水量较大，给配制压裂液带来较多的问题；另一方面，压裂液的返排液存量较大，如果随意排放会对环境造成污染，也是对水资源的巨大浪费。将压裂液返排液重复利用是一个较好解决配制用水不足，同时又减轻了污染环境的办法，有利于节省施工费用、缩短作业周期，带来可观的经济效益，更重要的是减少了系统的总污水量，减轻了产出液后续处理的负担，为当地的可持续发展，建设能源节约型、环境

采用前沿的深度学习算法和相关数据处理技术，经过不断优化和创新，能够在极短时间内完成 CT 图像的人体器官勾画功能，目前已实现 30 多种器官的自动勾画。大量历史病例数据集和模型的不断创新使 DeepViewer 多种器官的勾画精准度达到 95%以上。 

【痛点问题】 据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）报道，中国患癌人数已居全球第一，2020年新发癌症病例457万例，癌症死亡病例300万例，其中死于恶性转移的癌症患者高达90%，因此研究癌症转移分子机制能够进一步探明恶性肿瘤的生物学本质，为精准癌症治疗提供理论依据。 近年来以类器官等拟人化模型为代表的功能性检测技术为临床研究和药物开发带来新的选择。2021年科技部下发的《关于对“十四五”国家重点研发计划6个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》中，把“基于类器官的恶性肿瘤疾病模型”列为“十四五”国家重点研发计划中首批启动重点专项任务。2021年国家药监局药审中心发布的《基因修饰细胞治疗产品非临床研究技术指导原则（试行）》中提到，当缺少相关动物模型时，可以采用类器官开展药品有效性和安全性的评估。2022年美国众议院通过法案《2022年食品和药品修正案》，首次将包括类器官在内的微生理系统作为独立的药物非临床试验评估体系纳入法案，与动物模型等视为同等重要的研究手段。 【成果介绍】 本项目组在肿瘤类器官技术的基础上首创癌症转移类器官培养系统，可根据客户提供的不同器官的CT扫描图像，利用3D打印技术制备个性化的支架，模拟相应癌组织的内部三维结构。独创的细胞外基质替代物，可发挥有效的促细胞黏附和分泌蛋白的作用，通过取代昂贵的进口胶原材料大幅降低生产和存储成本。本项目组已开发出第一代基础款骨转移和肺转移类器官培养系统，并完成高通量制备（图1），在骨肉瘤类器官和乳腺癌肺转移类器官的构建上取得成功，在特异性生物标志物的检测上与临床样品的相似度可高达80%以上。使用本产品可在体外完整重现癌细胞在转移中的形变、增殖、运动等全过程，有望逐步取代用于机制研究和药物筛选的动物模型。 核心技术包括： ① 原位癌和转移癌微环境的模拟 根据常见肿瘤转移灶的特点，本项目组使用生物材料模拟对应的组织结构和功能，再进一步进行转移癌肿瘤类器官的构建。目前已经成功构建骨肉瘤原位癌类器官、乳腺癌骨转移类器官和乳腺癌肺转移类器官。 ② 复杂肿瘤类器官的构建 在新鲜肿瘤细胞经体外3D培养的基础上，通过生物医学工程手段构建包含多种细胞和组分的微生理系统，实现对肿瘤实体、免疫微环境和血管化的多角度模拟。 ③ 高通量药物筛选与评价平台 利用本项目搭建的药物评价平台，模拟真实的药物测试环境，可以进行不同类型肿瘤药物的敏感性检测。本项目组开发的第一代基础款的肿瘤骨转移和肺转移类器官培养系统，初步实现了复杂肿瘤类器官的批量化构建。在特异性生物标志物的检测上与临床样品的相似度可高达80%以上，使用本产品可在体外完整重现癌细胞转移的全过程。 【竞争优势】 本项目组开发的肿瘤类器官，旨在实现癌症转移微环境的体外有效模拟，为抗肿瘤药物的个性化筛选提供廉价有效的新方法。凭借“用户友好、价格亲民、存储方便”三大优势（图2），更便于在科研院所、医院、制药企业推广普及。 【资质荣誉】 湖北省博士后创新创业大赛优胜奖（2023）； 第九届“求是杯”大学生课外学术科技作品竞赛三等奖（2023）； 第四届医学3D打印技术与临床应用全国创新大赛一等奖（2022）； 华中科技大学第十二届“求是杯”大学生创业计划竞赛优秀奖（2022）。 【发展规划】 ① 初期 定点选择高校、研究所、医院和制药企业，向从事癌症研究和药物筛选评价的一线研发人员提供免费的试用产品，旨在将“取代动物实验”的新型类器官产品的理念进行有效渗透，同时收集研究人员使用产品后的反馈意见。 ② 发展期 经过初期的产品使用和意见反馈，对产品进行优化调整，形成行业咨询报告；积极推动“基于肿瘤转移类器官的精准用药评价平台”的商标专利和相关生产工艺的知识产权获取的进程；启动融资和生产扩大化。 ③ 壮大期 利用该产品“价格低”、“货期短”、“使用方便”等优势，形成能够与进口Matrigel、Transwell等产品对峙的半壁江山；进行多轮融资，为上市做准备。 ④ 成熟期 一方面将“骨转移和肺转移类器官药物评价平台”发展成国内从事癌症转移研究必备的明星产品，另一方面根据用户需求打造个性化定制方案，实现“基础研究+临床试验+市场推广+用户反馈”全流程服务；完成公司上市。 【专家介绍】 刘熙秋副教授，华中科技大学同济医学院药学院副教授，研究方向为体外疾病模型的构建。华中科技大学海外引进人才、湖北省回国科技人员创业促进会成员、欧洲癌症研究协会大使、中国生物医学工程学会高级会员、广东省精准医学应用学会类器官和器官芯片分会委员。2007年和2012年于中国科学技术大学取得生命科学学士和生物材料博士学位，2012-2016年任法国国家科学院研究员。以第一作者或通讯作者发表高水平SCI论文20余篇，其中包括Advanced Materials, Biomaterials,  Journal of Controlled Release等国际一流期刊，出版英文专著1部。近5年主持国家自然科学基金2项、湖北省自然科学基金2项、华中科技大学校级基金2项，授权专利2项。担任英文期刊《Materials Today Bio》和《Acta Materia Medica》编委、广东省科技咨询专家库候选专家、中国深圳创新创业大赛评委等职务。曾获中国科学院院长奖、2021湖北省科学技术进步一等奖、第三届“花果山英才”创新创业大赛二等奖等荣誉。

XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型   XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型由集成电路控制，主要演示丘脑垂体的激素对相应靶器官细胞分泌的功能作用，示腺垂体（前叶）、中间部、脑神经垂体（后叶）。   一、显示内容： ■ 腺垂体（前叶）： 1、嗜酸性细胞： A：生长激素细胞→生长激素→骺软骨 B：催乳激素细胞→催乳素→乳房发育乳汗分泌 2、嗜碱性细胞： A：促甲状腺激素细胞→促甲状腺素→甲状腺→甲状腺素→周围器官组织→反食类到下丘脑 B：促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上素去甲肾上腺→周身→下丘脑 C：促性腺激素细胞→卵巢→雌激素（卵泡刺激素、黄体生成素）（间质细胞刺激激素）睾丸→雌激素 ■中间部：黑素细胞刺激素→皮肤黑素细胞 ■脑神经垂体（后叶）：视上核、室旁核→视上垂体素→子宫→室旁垂体束→后叶A催产素→乳房B抗利尿素→肾远端曲管→小血管血压。   二、技术参数： ■ 尺寸：51×23×86cm ■ 材质：PVC材料+木框   三、标准配置： ■ XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型：1台 ■ 电源线：1根 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型   XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型由集成电路控制，主要演示丘脑垂体的激素对相应靶器官细胞分泌的功能作用，示腺垂体（前叶）、中间部、脑神经垂体（后叶）。   一、显示内容： ■ 腺垂体（前叶）： 1、嗜酸性细胞： A：生长激素细胞→生长激素→骺软骨 B：催乳激素细胞→催乳素→乳房发育乳汗分泌 2、嗜碱性细胞： A：促甲状腺激素细胞→促甲状腺素→甲状腺→甲状腺素→周围器官组织→反食类到下丘脑 B：促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上素去甲肾上腺→周身→下丘脑 C：促性腺激素细胞→卵巢→雌激素（卵泡刺激素、黄体生成素）（间质细胞刺激激素）睾丸→雌激素 ■中间部：黑素细胞刺激素→皮肤黑素细胞 ■脑神经垂体（后叶）：视上核、室旁核→视上垂体素→子宫→室旁垂体束→后叶A催产素→乳房B抗利尿素→肾远端曲管→小血管血压。   二、技术参数： ■ 尺寸：51×23×86cm ■ 材质：PVC材料+木框   三、标准配置： ■ XM-D014下丘脑与垂体激素对靶器官作用电动模型：1台 ■ 电源线：1根 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-721人体内分泌器官模型   XM-721人体内分泌器官模型置于基板上，显示内分泌腺和内分泌组织，由垂体、甲状腺、甲状帝腺、肾上腺、胰岛、睾丸和卵巢7部件组成。 尺寸：放大，50×26×6.5cm 材质：PVC材料

1、微电脑控制，中文界面，彩色液晶显示，触摸屏操作，简捷、直观、方便。2、全程电脑自动控制，无需人工干预。自动梯度离心浓缩标本，自动抽取标本瓶废液，自动转移标本，自动制片，自动滴染色（含盐酸酒精分化）。3、每份标本独立离心浓缩，独立抽取废液，独立转移并沉降制片，独立滴染色、独立倾倒废液，标本与耗材（离心管、一次性移液针筒、沉降仓等）一一对应，不交叉使用，不重复使用，保证单独制片染色，无标本间交叉污染4、一次性移液针筒抽取染色液、盐酸酒精，因此，无堵塞管道风险，无染色液浪费。5、有效细胞单层、均匀地平铺到载玻片圆形区域上，制成细胞成分丰富、背景清晰、颜色鲜艳、形态完整、平铺均匀的细胞学涂片。6、上皮细胞、化生细胞、颈管细胞及微生物等清晰，既可直接查癌及癌前病变，也可查炎症，HPV感染、滴虫、霉菌等微生物。7、配有净化排气装置，环保密封罩活性炭过滤，吸附有害气体，保证仪器内外空气洁净，保护操作者健康。8、单次制片染色1-24任意数值只标本。9、妇科、非妇科两种工作模式；巴氏、HE两种染色方式。

技术简介： 针对合成碱厂废淡液腐蚀性大、难以处理的特点，课题组开发了耐高温耐腐 蚀的塑料合金填料、耐高温玻璃钢分布器和淡液蒸馏节能工艺技术，能有效解决 现有不锈钢填料和内件的腐蚀问题、处理后的净化淡液氨氮含量高的问题和淡液 蒸馏能耗高的难题。 本技术已在河北、河南、内蒙、江苏、湖北、福建、青海等多家碱厂成功应 用，使用寿命最长在 8 年以上，蒸馏后的塔底废水氨氮含量在 1ppm 以下，净化 后的废淡液可以返回系统循环使用。带有塔底再沸器的淡液蒸馏工艺可以解决母 液膨胀的问题。 应用前景分析： 随着环保要求的提高，对外排废水中氨氮含量的要求越来越严格，甚至要达 到废水零排放，所以对废淡液的蒸馏系统需要强化，需要新上或对现有淡液蒸馏 系统进行改造，以达到最新环保要求。淡液蒸馏技术在纯碱生产行业有很好的应 用前景。 课题组可以提供成熟的淡液蒸馏工艺包。 经济效益预测： 淡液蒸馏可以回收纯碱生产工艺过程中需要的氨气和工艺用水，淡液蒸馏具 有一定的经济效益和社会效益。 35天津大学科技成果选编 技术成熟度:产业化项目 应用领域: 纯碱生产行业