一、成果简介 β-葡聚糖是一种结构性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖类，是由右旋葡萄糖（D型)以混合 的β- (1,3)，β-(1,4)糖苷键随机排列线性连接而成的葡萄糖聚合物，是半纤维素的主要组分之一。β-葡聚糖酶属于水解酶，主要作用于β-葡聚糖的β-1,3和β-1,4糖苷键，使β-葡聚糖分解成还原糖和寡糖。近年来，随着人们对β- 葡聚糖酶的深入研究，β-葡聚糖

一、成果简介 甘露聚糖为半纤维素的主要成分之一，是一种含量丰富的可利用自然资源，β-1,4-D甘露聚糖酶（EC. 3.2.1.78） 是一类作用于β-1,4-D甘露糖苷键的内切水解酶，属于半纤维素酶类，是甘露聚糖降解过程中最关键的酶。甘露 聚糖酶的工业化生产利用在我国刚刚起步，降低甘露聚糖酶的生产成本和提高其应用适应性是急待解决的问题。甘露聚糖酶，特别是耐热甘露聚糖酶的应用

血液中胆红素是血红蛋白的代谢产物，当人体内胆红素特别是未结合的胆红素含量过高时，会对人体产生毒害作用并出现黄疸。病毒性肝炎引起的肝细胞性黄疸约占病例总数的10-50%，肝细胞受到损害，使其摄取、结合及排泄胆红素的功能都发生障碍，血清中的直接胆红素(DBIL)和问接胆红素(RBIL)均升高，形成高胆红素血症。 我国是肝炎大国,目前对于重型肝炎高胆红素血症的治疗尚缺乏有效疗方法。血液净化技术中血液灌流已成功应用于临床，但要达到有效的治疗效果，则必须具有吸附性能特异性强、吸附率高、血液相

在微波能场内，反应物料在传送带上受连续微波辐射，喷射垂直气流透过传 送带网面作气流增效，使反应物料进行固相合成反应的方法。本装置包括带有多个微波源的一个反应腔体，内置作水平机械运动承载反应物料的传送带，气流经传送带网面进入反应腔，对反应物料进行垂直气流增效和连续微波辐射固相合成反应，由排气孔回收气体。本装置能够使微波均匀地辐射到反应物，防止副产物强酸及局部积热造成的焦化反应，使常规微波条件下难以实现的反应得以完成，降低能量成本，并加快反应速度、提高产物纯度与微波合成效率。 

眼角膜作为视觉成像系统中一个至关重要的组织，是眼睛最前面的凸形高度透明物质，可以保护眼内的微结构及组织，并为眼睛提供大部分屈光力。但是角膜损伤、感染及一些先天性因素导致角膜疾病成为全球第二大致盲疾病。同种异体角膜、人工角膜及人的羊膜移植是三类临床上应用最广泛的角膜疾病治疗方法，但是这些方法都会存在一定的问题或缺陷。因此，利用先进的生物制造工程的方法（Biofabrication）开发出一种治疗性的角膜支架，用于替代受疾病影响的角膜组织或诱导角膜组织自身再生，是至关重要的。目前，角膜组织诱导再生的难点在于角膜基质层，该层组织是角膜的主要组成部分，具有多层正交定向的纳米纤维板层组成的复杂结构，利用传统的生物工程的方法很难真实地模拟基质层的结构。纤维板层之间分布着角膜基质细胞，这种细胞在体外培养及角膜组织损伤时很容易转化为角膜成纤维细胞及肌成纤维细胞，导致角膜出现瘢痕。因此，制备能够模拟天然角膜基质结构的支架，同时保持角膜基质细胞的表型，诱导角膜基质的再生，是一个重大的挑战。针对这一难题，弥胜利和孙伟课题组提出了使用近场静电纺丝技术制备网格状的亚微米纤维支架，并和水凝胶技术结合，制备了纤维水凝胶复合支架，用于模拟正交定向的角膜基质板层结构和板层之间起连接作用的糖蛋白。课题组提出了一种最优的拓扑结构及化学因子的组合，可以抑制角膜基质细胞的成纤维分化，保持其表型，并最终实现角膜基质的诱导再生。图1：（a）近场静电纺丝技术制备的具有不同纤维间距的PECL网格状亚微米纤维支架在不同放大倍数下的SEM图片；（b）接种在100um网格状纤维支架上的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色，细胞可以在支架上沿着纤维方向生长；（c）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行活死染色图片；（d）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色图片；（e）纤维水凝胶复合支架的SEM图片。目前近场静电纺丝技术应用最广泛的材料是PCL，但是由于PCL是疏水材料，不利于细胞的粘附，因此该研究利用PEG作为引发剂，合成了PEG和PCL的共聚物PECL，显著提高了PCL的亲水性。课题组首次利用近场静电纺丝技术成功制备了正交定向的PECL亚微米纤维支架 (图1a)，角膜缘基质干细胞可以在支架表面黏附并沿着纤维方向铺展及生长 (图1b)。研究通过将MA修饰到明胶大分子链上合成了GelMA，探究出最优的MA修饰度及GelMA浓度，可以使封装在GelMA水凝胶内的角膜缘基质干细胞保持高的细胞活性(图1c)并能铺展开(图1d)。课题组采用模具灌注的方式制备了纤维水凝胶复合支架 (图1e)，通过研究不同纤维间距的网格状支架对纤维水凝胶复合支架理化性能的影响，找出了最优的拓扑结构可以使纤维水凝胶在力学性能、透光度和溶胀性方面最接近于天然的角膜组织。研究将角膜缘基质干细胞接种在2D的细胞培养皿、3D的GelMA水凝胶及最优的纤维水凝胶复合支架内，并研究角膜缘基质干细胞在含血清及不含血清的培养基中的分化及角膜基质细胞表型的维持。研究表明，这种最优的纤维水凝胶的拓扑结构及无血清培养基可以抑制角膜基质细胞向成纤维细胞分化。图2 大鼠角膜基质内板层移植实验及评估：（a）5种支架移植后裂隙灯观察图片；（b）支架移植后OCT观察图片，标尺是1000um；（c）术后不同时间段中央角膜的厚度；（d）术后1个月和3个月免疫荧光染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um；（e）术后1个月和3个月HE染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um。最后，研究使用大鼠进行角膜内的板层移植实验，分别进行了3D GelMA水凝胶、含化学因子3D GelMA、最优纤维水凝胶支架及含化学因子最优纤维水凝胶支架的移植，对照组为自体角膜移植（图2a）。术后通过OCT、免疫荧光染色及HE染色进行3个月的研究观察（图2b-e）发现相比于其他的支架，含化学因子的最优纤维水凝胶支架的移植可以最好地实现角膜基质的诱导再生。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-14887-9

胶原基水凝胶是一种用于关节软骨修复的支架材料，是根据软骨细胞外基质组成与结构仿生的原理进行设计和研究的、模拟天然软骨成分的胶原为基础的水凝胶材料，具有诱导间充质干细胞成软骨分化的潜能。水凝胶由双组分水性溶液组成，两个组分混合后可注射到体内并在体温下形成具有一定强度和形状的水凝胶。将间充质干细胞包埋于水凝胶中，在体内可诱导间充质干细胞向软骨细胞方向分化，尤其是在在体内关节腔的软骨环境中，间充质干细胞向软骨方向分化行为更加单一，形成透明软骨样组织。胶原基水凝胶材料具有完善的技术路线和工艺规范，达到了中试规模的生产能力，已经建立了企业技术标准，并完成了由国家药品食品监督检验局授权的检测机构进行的注册检测。利用胶原基水凝胶进行关节软骨缺损的修复，采用间充质干细胞作为种子细胞，解决了软骨修复的细胞来源问题，大大减轻患者的二次损伤和负担，且修复组织与原有组织结合紧密，是一种良好的软骨组织修复材料。

物理学院丁卫强教授团队在光操控研究中取得重要突破，提出运用背景结构动量辅助实现高效光学牵引力新方法，相关成果以《连续域中束缚态实现模式对称性辅助的光牵引》（Mode-Symmetry-Assisted Optical Pulling by Bound States in the Continuum）为题发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。该研究成果为光力研究提供新思路，对发展先进光操控技术具有重要价值。 运用光力可精准操控微纳物体，但传统光学操控仅能实现对物体的定点捕获，而对物体的平动自由度操控效率很低，如何实现“逆光而上”的光学牵引是面临的难题。针对该难题，丁卫强教授团队突破现有研究思路和研究方案制约，提出运用背景结构动量辅助实现高效光学牵引力的新方法，将传统方案中物体和光场二者之间的动量传递，推广到了物体、光场和背景结构三者之间。通过周期背景结构中连续域中束缚态这一特殊光学模式，将周期背景晶格的动量通过光场模式对称性调控传递给物体，实现了极高效率的光学牵引力，即使在光场被全反射的情况下依然能实现光学牵引，该机制实现的光力比已有结果增强了近一个数量级，且对物体参数变化不敏感。 哈工大为论文第一署名单位。哈工大物理学院博士研究生李航为论文第一作者，物理学院丁卫强教授、曹永印副教授，新加坡国立大学仇成伟教授为论文共同通讯作者。哈工大物理学院冯睿老师、博士研究生史博建、孙芳魁副教授，同济大学施宇智教授，中国科学技术大学陈杨教授，苏州大学高东梁教授，大连理工大学朱彤彤老师，东北林业大学汤冬华老师对论文发表作出重要贡献。 该研究获国家自然科学基金支持。 论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.253802 连续域中束缚态实现模式对称性辅助的光牵引

本发明公开了一种用于溶解壳聚糖的碱性溶剂及碱性条件下溶解壳聚糖的方法，其 中用于溶解壳聚糖的碱性溶剂按质量百分比构成为：氢氧化钠 5-10％，尿素 8-13％，纤维 素 0.5-6％，余量为水。本发明溶解壳聚糖的方法得到的壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为 0.5-4 ％，壳聚糖的脱乙酰度 80％～95％。本发明碱性溶剂是通过物理的方式溶解壳聚糖，壳聚 糖和纤维素的溶解度可达 100％，并制备出透明的壳聚糖溶液。 

半固态合金及成形技术的关键是球状（或近球状）初生固相均匀悬浮于液相的浆料制备，用该浆料压铸的铸件缺陷少、性能高、可进行热处理。

本项目应用抗原抗体中和反应的原理，采用免疫层析技术，使样品液中人正常量的抗原与结合在醋酸纤维素膜上精确定量的单克隆抗体结合，而超过人正常量的抗原则先与有色颗粒标记的单克隆抗体1 结合，形成 Ag-Ab1-有色颗粒复合物，继续渗移，与硝酸纤维素膜上固定的单克隆抗体 2 结合，形成 Ab2-Ag-Ab1-有色颗粒复合物，在检测带上呈肉眼可见的线条；根据检测带是否显色，来判定样品液内疾病标志物的含量，从而实现疾病标志物的半定量检测，可精确判定病情，达到早期诊断的目的。