【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。

项目成果/简介:1）提出冷原子实现和探测相对论狄拉克粒子的理论,并预言可观测相应的拓扑相变，被斯坦福、ETH和Nice大学的实验观察到。2）揭示了几何相位和量子相变的内在定量联系。3）是国际上最早研究冷原子几何相位诱导规范势的少数理论组之一，提出实现原子自旋霍尔效应理论，并被NIST实验实现。冷原子相对论效应和诱导规范势已逐步成为当前量子模拟的新热点研究。4）提出了非绝热和非常规几何量子计算理论，解决了原绝热理论不易在实际体系中实现的困难，已被7个独立实验验证。发表的20 篇核心论文中，PRL10 篇，被Nature、Science、PRL等SCI 论文他引1137次，8篇代表论文他引602次。

1）提出冷原子实现和探测相对论狄拉克粒子的理论,并预言可观测相应的拓扑相变，被斯坦福、ETH和Nice大学的实验观察到。2）揭示了几何相位和量子相变的内在定量联系。3）是国际上最早研究冷原子几何相位诱导规范势的少数理论组之一，提出实现原子自旋霍尔效应理论，并被NIST实验实现。冷原子相对论效应和诱导规范势已逐步成为当前量子模拟的新热点研究。4）提出了非绝热和非常规几何量子计算理论，解决了原绝热理论不易在实际体系中实现的困难，已被7个独立实验验证。发表的20 篇核心论文中，PRL10 篇，被Nature、Science、PRL等SCI 论文他引1137次，8篇代表论文他引602次。

主要科研成果属于速生杨木绿色建筑结构件，基于速生木材“改性增强、结构优化”专利核心技术研发，可广泛用于建筑结构、建筑围护体系、平改坡工程、建筑物增层改造及建筑模板体系等领域。可全面替代进口，填补国内空白。课题组研发出速生木材“改性增强、结构优化、连接构造、新型复合”新工艺，突破优质原木约束，提高上游杨木附加值300％，提升建筑节能效果65％，同比优质原木综合成本为其70％，同比混凝土、粘土材，绿色“零污染”，综合成本为其90％。课题组取得的一系列科研成果跨越提升我国速生木材深加工产业技术水平，大幅拓宽速生木材以往仅能在家具装潢等狭窄应用格局，延伸出高附加值方向。同时在建筑节能领域实现“零污染、低成本、绿色节能环保”科技革命。

项目简介 本成果研制的光纤具有单模传输、与普通单模光纤匹配的模场分布和低弯曲损耗的 特点，可以广泛应用于光纤到户、汽车、轮船、飞机等需要对光纤进行小尺度弯曲的场 合。本发明光纤无需对光纤制备硬件进行改造，采用光纤成熟制备工艺即可获得高性能 传输光纤。该成果已完成样品制备与测试，并经实际使用测试，性能可靠稳定，目前已 授权发明专利 6 项，获省科技进步二等奖 1 项。 产品性能、指标 （1）光纤可在 5 mm 以及更小的弯曲半径下工作，弯曲损耗小于 1×10

微纳米光纤，具有一系列独特的优点：大的消逝场；高的非线性，极低的损耗；容易弯曲成环等不同的几何形状。我校在本应用领域主要研究选择合适的光纤材料和介质棒材料，探讨微纳光纤在生物、通信、传感和激光等领域的应用：优化微纳光纤探针的设计，制备低成本的超短的极低损耗的微纳光纤探针用于低功率粒子捕获；制备基于单环谐振器的传感器；制备基于多环谐振器的应用型器件如高灵敏度微传感器或者可调谐器件等，探讨其它新型的应用。理论上主要研究微纳光纤谐振器的线性和非线性特性，对

钯膜具有超强氢分离能力且操作简单，已被广泛用于氢气与氢同位素的纯化。为克服传统轧制型钯膜所存在的贵金属消耗多、工艺复杂、能耗高、强度差等缺点，自主研发了负载型管式钯膜，膜厚度仅5μm左右，单位膜面积的高纯氢产量提高了一个数量级。负载型钯膜具有更高膜强度，安装和操作十分方便。除氢气纯化之外，钯膜还可以用于氢同位素的分离与纯化。基于高性能钯膜材料，我们开发了各种氢气纯化器，并将纯化器与电解氢气发生器相结合开发了高纯氢发生器，拥有自主知识产权。

腈纶纱线、坯布相关技术

该项目介绍一种含氮芥基黄酮衍生物在抑制人肺癌细胞（A549），人宫颈癌细胞（Hela）等的增殖、转移过程中的应用，以及它们的制备方法。实验表明，目标化合物的抗肿瘤活性高于现有临床用药5-氟尿嘧啶，美法仑。 项目特色：在目标化合物的制备过程中，对仪器设备要求不高，原料来源丰富，产品制备成本较低，有国家知识产权保护。 展望：进一步研究，可望开发成一类新型的，未见报道的高效抗肿瘤新药。不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞线粒体膜电位的影响图不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞生长形态的影响图

该项目介绍一种含氮芥基黄酮衍生物在抑制人肺癌细胞（A549），人宫颈癌细胞（Hela）等的增殖、转移过程中的应用，以及它们的制备方法。实验表明，目标化合物的抗肿瘤活性高于现有临床用药5-氟尿嘧啶，美法仑。 项目特色：在目标化合物的制备过程中，对仪器设备要求不高，原料来源丰富，产品制备成本较低，有国家知识产权保护。 展望：进一步研究，可望开发成一类新型的，未见报道的高效抗肿瘤新药。 不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞线粒体膜电位的影响图 不同浓度的目标化合物对人宫颈癌细胞生长形态的影响图