本项目聚焦生物医学工程产业，围绕分子影像成像核心领域，致力于研发具有完全独立知识产权的光声医学影像产品，本技术的产业化对提升我国在该领域的全球竞争力具有重要的促进作用。采用超短脉冲激光照射生物组织产生热弹膨胀，引发宽带超声信号（即光声信号），据此重建生物组织的结构和功能图像。光声成像的独特价值在于能够表现生物组织的化学和功能信息（如血氧代谢信息等），对疾病（如乳房癌等）早期检测和和诊断具有重要意义。创新优势体现在首次提出光谱与声谱融合的光声图像分析方法，首次提出光声图像与超声图像互补信息融合的方法

全血中检测细胞因子的含量和动态分泌过程有助于在分子水平阐明免疫调节机制，为临床生物分析新方法的开发与疾病的诊断、监测和治疗提供有力支持。 酶联免疫分析法（ELISA）简单迅速，可高度定量化且易于标准化，是生物医学研究和临床诊断中最为常用的体外检测的方法。

XM-TMA诊断性刮宫监测考核指导模型   功能特点： 1、诊断性刮宫监测考核指导模型采用优质材料制成，腹腔内有早期妊娠子宫，解剖位臵准确，皮肤柔软有弹性，手感逼真。 2、早期妊娠子宫内设有模拟病变，供操作者训练，可客观地评价操作者实施诊断性刮宫的质量是否达标。

通过采用两个不同光学放大倍率图像采集系统，进行巧妙的光路切换，实现了针对检测对象变换图像分辨率的要求，有效解决了高密度PCB检测速度和微小元件检测准确度的矛盾，破解了长期困扰自动光学检测技术领域共性技术难题；应用企业已累计生产销售682台套，用户已达到300多家，部分产品出口到了欧盟、东南亚等国家和地区，打破了相关高端设备一直被国外设备垄断的局面，有效促进了行业的技术进步。

本发明属于铣削加工相关技术领域，其公开了一种五轴加工轨 迹中刀具圆环体向三角片的边投影的算法，其包括以下步骤:(1)判断 刀具圆环体向三角片的边投影的特殊情况，若存在特殊情况，则转至 步骤(5)，否则转至步骤(2);(2)根据第一几何约束条件来确定初始迭代 角度;(3)基于第二几何约束条件及第三几何约束条件来计算及离散初 始迭代角度区域，以确定较优初始迭代角度;(4)基于第二几何约束条 件及第三几何约束条件，采用割线法搜索最优角度，若成功则转至步 骤(5)，否则结束;(5)依据搜索到的所述最优角度计

MicroRNA (miRNA) 是一种新型的肿瘤标志物，定量检测血液中的miRNA的表达水平，可 以为肿瘤早期诊断、预后判断以及药物选择、疗效检测提供宝贵的参考信息。 本项目以血液中miRNA的高灵敏检测为目标，建立不同亚群miRNA (包括囊泡包裹形式、 蛋白复合体形式等) 提取、富集纯化技术，结合纳米技术、酶催化及生物分子工程技术，建立 了多种高灵敏检测miRNA新方法，为肿瘤早期诊断提供一种敏感、特异、简单的非损伤性技 术手段。 本项目的实施能够形成可推广应用的血液中miRNA高灵敏检测试剂盒，应用于肿瘤早期 诊断的实用技术。开发这一技术将可检出早期癌症，使全国每年近百万的癌症患者提高存活 率，有显著的社会效益及经济效益。

癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间，癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞（circulatingtumor cells, CTC）是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC，不仅可用于癌症转移前的早期筛查，而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少（约1-100个/mL），其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限，包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计，将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合，实现了CTC特异性的汇聚和保留，同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构，CTC就被浓缩一次，白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是，每一个单元液流速度均得到了显著下降（变为原来的1/2）。经过多组这样的降速结构，液流流入捕获结构，此时流速已经非常缓慢，利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异，通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说，本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内（5-40 mL/h）都实现高捕获效率（高达94.8%）。此外，芯片上捕获到的CTC的纯度也较高（高达4log白细胞去除率）。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。运用本项目中的微流控芯片，将实验室培养的宫颈癌HeLa细胞掺杂到健康血液中，以模拟癌症患者血液，在很大流速范围内（5-40 mL/h）都能实现高捕获效率（高达94.8%）。同时，为了证明此微流控芯片的普适性，测试了四种实验室细胞系，包括乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231，宫颈癌细胞系HeLa和肺癌细胞系NCl-H226，捕获效率均稳定在91.3%以上。此外，也设置了不同的癌细胞密度以模拟实际的癌症患者血液，捕获效率近似为96.2%。随后，将本项目应用于临床，对11例癌症患者血液中的CTC进行检测，检出率高达100%，CTC个数从6-117个/mL不等，平均值31个/mL，中位数25个/mL。这些研究表明本项目中的微流控芯片能实现癌症患者的早期检测。本项目实现对癌症患者血液中的循环肿瘤细胞的单细胞灵敏度和高特异性的的捕获，由于其成本低，方便快速，效率高，对操作条件不敏感等，因而非常适合大规模应用于临床，实现癌症的早期诊断、实时动态监测和阻断转移等效果。

癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间，癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞（circulatingtumor cells, CTC）是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC，不仅可用于癌症转移前的早期筛查，而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少（约1-100个/mL），其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限，包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计，将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合，实现了CTC特异性的汇聚和保留，同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构，CTC就被浓缩一次，白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是，每一个单元液流速度均得到了显著下降（变为原来的1/2）。经过多组这样的降速结构，液流流入捕获结构，此时流速已经非常缓慢，利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异，通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说，本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内（5-40 mL/h）都实现高捕获效率（高达94.8%）。此外，芯片上捕获到的CTC的纯度也较高（高达4log白细胞去除率）。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。

构建了一例线粒体靶向的蒽醌铱(III)配合物并用于乏氧肿瘤光动力治疗。具有蒽醌基团的配合物Ir4在乏氧条件下可被NADPH及蒽醌还原酶还原，生成具有二羟基蒽结构的Ir4-red。通过电子顺磁共振波谱、碳自由基俘获、DNA光断裂实验证明Ir4-red在双光子激发时产生碳自由基。利用瞬态吸收光谱和TD-DFT计算结合初步探索了碳自由基的产生机理。细胞水平实验表明，配合物通过主动运输方式被肿瘤细胞摄取并富集在线粒体区域。在乏氧条件下，Ir4被快速还原并在双光子（730 nm）激发下产生碳自由基，损伤线粒体最终诱导肿瘤细胞凋亡。此外，利用Ir4-red的强磷光发射，在细胞层次还实现了对肿瘤细胞的选择识别。Ir4在裸鼠肿瘤模型中同样表现出了非常优异的双光子光动力疗抗肿瘤活性。

化学与化工学院陆杨研究员课题组与中国科学技术大学俞书宏院士团队以及华南理工大学杨显珠教授课题组合作，以具有粘流态内核的mPEG-b-PHEP胶束作为纳米载体，包载磁性纳米立方体和具有肿瘤杀伤效果的中成药有效成分大黄素，实现恶性肿瘤的核磁共振造影成像（MRI）引导的磁热-化疗联合治疗。该研究提供了一种有效增强磁热治疗效果的方案，相关成果以“Ferrimagnetic mPEG-b-PHEP copolymer micelles loaded with iron oxide nanocubes and emodin for enhanced magnetic hyperthermia-chemotherapy”为题发表在《国家科学评论》（National Science Review 2020, 7, 723-736）期刊上，论文的共同第一作者是化学与化工学院博士生宋永红和华南理工大学博士生李冬冬。磁热疗是指通过将磁性介质递送到目标病灶区域，在交变磁场中磁性介质产生的局部高热可以迅速杀死肿瘤细胞。由于磁热疗具备非侵入性以及无治疗穿透深度限制等优势，已经在深层肿瘤的临床治疗展现出潜力。但是临床中使用的磁性材料热转换效率低，为达到足够的肿瘤杀伤效果需要高剂量的磁性介质。此外，基于磁性纳米材料的磁致发热的加热速度一般较慢，限制了基于磁热响应的药物释放。针对上述难题，该科研团队制备的铁磁性纳米胶束的饱和磁化强度是目前商业化造影剂的2倍。在交变磁场的作用下，该铁磁性纳米胶束能够产生高热，其热转化效率远高于临床上使用的磁性纳米材料。同时，在磁热刺激下，化疗药物大黄素可以从胶束的粘流态PHEP内核迅速释放，其释放速度显著优于传统的聚乳酸为内核的胶束(非粘流态)。因此，在外磁场的引导下，该磁性纳米载体能够高效地靶向到肿瘤部位，促进肿瘤细胞的摄取；进而在交变磁场的刺激下，该磁性纳米胶束能够通过磁热与化疗协同，在极低的剂量即可显著杀伤肿瘤细胞。铁磁性载药胶束的制备及其磁热疗与化疗协同的示意图该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、广东省生物医学工程重点实验室开放基金、中央高校基本科研业务费专项资金、安徽省自然科学基金、合肥大科学中心卓越用户基金等项目的资助。论文链接：https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/723/5708950