【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。

基于人工智能的新方法、新技术，项目核心产品为面向多脏器多功能恶性肿瘤介入机器人系统和与之配套的放射治疗计划系统。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 南京恒乐医疗机器人有限公司 企业法人 陆建 注册时间 2020.6.1 注册所在省市 江苏省南京市 组织机构代码 91320102MA21LKJQ4K 经营范围 许可项目：第三类底料器械经营；货物进出口；进出口代理；技术进出口（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动，具体经营项目以审批结果为准）一般项目：智能机器人的研发；服务消费机器人销售；第二类医疗器械销售；第一类医疗器械销售；软件开发；技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术推广；人工智能理论与算法软件开发；智能机器人销售（除依法须经批准的项目外，凭营业执照依法自主开展经营活动） 企业地址 江苏省南京市玄武区长江后街6号 获投资情况 获2000万天使轮融资；A轮融资进行中 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 徐易 医学院/临床医学 2016.09/2021.06 蒋扬 上海交通大学/临床医学 2021.09/2026. 06 鲍珂盈 经济管理学院/金融学 2017.09/2021.06 秦小桅 西安交通大学管理学院/会计学（MPAcc） 2017.09/2021.06 林晓锋 东京大学/Bioengineering 2021.10/2024.9 苏俊杰 机械工程学院/机械制造及自动化 2019.09/2022.06 陈嵘 医学院/临床医学5+3一体化 2018.09/2023.06 江玲 北京航空航天大学/模式识别与智能系统 2019.9/2022.1 张弘毅 医学院/影像医学与核医学 2018.09/2021.06 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陆建 医学院/介入放射学 无/主治医师 血管介入 王澄 深圳先进技术研究院/计算机系统架构 无/高级工程师 计算机系统架构 滕皋军 附属中大医院/影像医学与核医学 院长/教授 介入放射学 谢波 医学院/影像医学与核医学 副院长/副研究员 影像医学与核医学 五、项目简介 我们的项目是“2018年国家重大科研仪器研制项目”及“2019国家重点研发计划项目——变革性技术关键科学问题”的产业化孵化。基于人工智能的新方法、新技术，项目核心产品为面向多脏器多功能恶性肿瘤介入机器人系统和与之配套的放射治疗计划系统。该产品有望克服本领域国外同类手术机器人影像导航模式单一、应用场景局限、机器人系统智能化不足、缺乏手术风险防范机制等局限。本项目从放射剂量的监控与优化、自动化封装和植入机器人等方面入手，为难以手术的腔道恶性肿瘤、实体恶性肿瘤等提供高效治疗的新途径、新疗法。产品能够极大程度减少患者和医生术中辐射量，减少治疗相关并发症。同时，公司产品将全面实现手术医生无辐射、放射剂量精确计算、精准穿刺，成为介入内放疗技术的新一代领航产品。 产品目前已经完成了技术定型和临床前实验，正在提交型检，有望在2025年上市。近年来，在中国科学院滕皋军院士的带领下，项目团队成员开拓创新。不断进行产品的性能完善以契合临床诊治需求，同时也开拓了消融、活检、血管手术机器人的研发布局。近年来，我们的项目已经斩获了2020第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国金奖等荣誉，受到中央政治局委员、国务院副总理孙春兰等高度评价。

本发明公开了一种可实现纯紫外发光的ＺｎＯ基异质结发光二极管的制备方法，包括如下步骤：在蓝宝石衬底上生长ｎ?ＺｎＯ纳米线；采用磁控溅射法在ｐ?ＧａＮ上溅射一层ＡｌＮ薄膜；采用溅射法或者电子束蒸镀分别在ｎ?ＺｎＯ和ｐ型ＧａＮ一端制备具有欧姆接触的金属电极；将ＡｌＮ薄膜／ｐ?ＧａＮ紧扣在ｎ?ＺｎＯ纳米棒阵列上面形成异质结，构成完整的器件。本发明在蓝宝石上直接生长ＺｎＯ纳米棒阵列，提高ＺｎＯ结晶度，提高电学性能，有效消除晶体质量差的问题；引入ＡｌＮ隔离层，有效较少了结区的剩余电子，增加ＺｎＯ区载流子复合效率，实现纯ＺｎＯ紫外发光；ｎ?ＺｎＯ纳米棒阵列／ＡｌＮ／ｐ?ＧａＮ异质结发光二极管，发光位置在３８５ｎｍ左右，半峰宽为１４．５ｎｍ。

主要作了以下几方面探索： 在低维纳米结构的合成、纳米光电器件制造与性能分析方面有良好的研究基础。在纳米光电器件方面，长期从事纳米光电器件的研究与开发，已经成功地合成了一系列纳米结构以及它们异质和复合纳米结构，如TiO2、ZnO、ZnS、ZnS/ZnO 等，并在此基础上制造了基于单个纳米结构的光电器件，测试了其性能。其中发表在国际顶尖一区期刊《Advanced Materials》上的论文被美国加州大学、中科院重点实验室、澳大利亚昆士兰大学等相关课题组报道，被《Nature Communications》、 《Advanced Materials》、《Advanced Function Materials》、《Scientific Reports》等国际著名刊物引用达 123 次；发表在国际顶尖一区期刊《Advanced FunctionMaterials》上的论文被北京大学、清华大学、香港理工大学、台湾国立大学、新加坡南洋理工大学、日本东北大学、美国华盛顿大学等国际名校相关课题组报道，被《Advanced Materials》、《Advanced FunctionMaterials》、《Scientific Reports》、《Energy & Environmental Science》等国际著名刊物引用达 62 次。 在YBa2Cu3O7-δ/ La1-xCaxMnO3氧化物超导与铁磁双层结构中，观察到磁相关的近邻和耦合效应。证明了超导层中的迈斯纳电流与磁层耦合提供的磁场之间存在的相互作用，并明确了来自于超导层的空穴电荷传输到反铁磁层内，使得在靠近超导层的反铁磁薄层内电荷的重新分布，进而发生了铁磁性转变的物理机制。在锰氧化物和铜氧化物组成的铁磁/超导/铁磁/反铁磁异质结中观察到大的负磁阻峰，这是在接近超导转变温度附近的混合态所具有的独特现象，是自旋相关的界面散射的实验证据；另外，我们还发现该类氧化物铁磁/超导异质结中系统发现磁阻峰即随温度变化，其磁阻峰发生正、负性逆转的奇特效应，这是YBa2Cu3O7-δ正磁阻和La0.7Sr0.3MnO3负磁阻相互竞争的结果。其次，利用飞秒激光泵浦探测技术对YBCO/LCMO 异质结进行了泵浦探测，观测了低温下铁磁序和超导序的竞争情况，为进一步研究 YBCO/LCMO 的近邻效应打下了基础。 在 具 有 不 同YSZ(yttria-stabilized zirconia) 掺 杂 量 的YBCO/YSZ 准多层膜中观察到 YSZ 掺杂薄膜发生了化学反应，导致了具有纳米数量级钙钛矿异质相BaZrO3粒子的形成。BaZrO3粒子的形成促使了晶格的不匹配以致沉积中形成了c-轴关联的缺陷。角度相关的J c (H,T)在 H//c区域附近出现的二次峰揭示了c-轴关联缺陷的存在。基于各向异性磁通钉扎理论，我们分离了各向同性钉扎和各向异性钉扎对临界电流密度的贡献。分析表明所研究的准多层膜中产生了各向异性的缺陷，由此形成强钉扎中心，使得准多层膜在高场下仍具有较高的临界电流密度。 应用唯象含时Ginzburg-Landau 理论并使用有限元方法研究了二维、三维介观超导体的涡旋态性质。对于具有不同形状和不同方向外场作用下的介观超导体中观察到了涡旋管交叉缠绕现象。其次，通过对电流驱使下的含弱连接的介观超导带的分析，观察到了介观超导带磁化强度随时间的周期性变化。另外,在我们所研究的小超导环中出现了稳定多涡旋态。随着内半径的增长,我们发现了稳定基态的(l:L)和(2:L)多涡旋态现象。 该项目已获上海市自然基金项目立项支持。

利用修饰有线粒体靶向肽的氧化铁磁纳米粒子与修饰有β-环糊精的透明质酸构筑了一种超分子纳米纤维。该超分子纳米纤维可以经由光照或磁场（甚至包括很弱的地磁场）调控其形貌转换。无论是体内还是体外条件下，由于透明质酸受体在肿瘤细胞表面过表达，该超分子纳米纤维可以高效靶向肿瘤细胞，并且经过地磁场的导向聚集，诱导肿瘤细胞线粒体功能障碍和细胞间聚集，从而特异性抑制体内肿瘤细胞的侵袭和迁移。该超分子纳米纤维可以作为一种方便的工具，不仅可以加深对动态或刺激响应性生物事件的理解，而且可以促进用于肿瘤治疗的生物材料的设计和发展。

近日，西南交通大学材料科学与工程学院周绍兵教授团队在肿瘤靶向治疗方面取得重大进展，成果发表在《Advanced Materials》，该期刊是工程与计算大学科、材料与化学大领域的顶级期刊，在国际材料领域享誉盛名！该期刊接收与材料领域相关的顶尖科研成果，其接收率只有10%-15%，影响因子达到25.809。 周绍兵教授团队制备了一种粒径可变的、胶原酶改性的聚合物胶束，可以同时提高其向肿瘤内部的渗透和在肿瘤部位的滞留时间，从而提高治疗效果（图1）。他们首先通过两种嵌段共聚物：端基为MAL的聚乙二醇-b-聚β氨基脂（MAL-PEG-PBAE）和与琥珀酸酐修饰的顺铂复合的聚己内酯-b-聚环氧乙烷-三苯基膦（CDDP-PCLPEO-TPP）的共组装得到胶束，通过点击化学将胶原酶（可消化纤维蛋白）修饰在胶束表面，最后通过静电相互作用将硫酸软骨素修饰在胶束外层，屏蔽胶束正电荷的同时防止胶原酶在血液循环过程中被降解。在正常生理环境中，胶束粒径为100 nm左右，可实现体内长效循环而不被肾清除。当循环至肿瘤部位后，弱酸环境使得叔胺质子化，PBAE嵌段由疏水变为亲水，造成部分胶原酶改性的MAL-PEG-PBAE从胶束中解离，促进了对ECM中胶原纤维的降解，提高胶束向瘤内的渗透。同时，由于亲水性增加，胶束粒径也增大至250 nm，被“困”在肿瘤组织，难以回到血液循环中，增加了胶束在肿瘤的滞留时间。动物实验结果证实该纳米药物可显著提高对恶行肿瘤的治疗效果。 以上相关成果发表于Advanced Materials (2020, 1906745)上。论文的第一作者为西南交通大学材料学院博士研究生徐傅能，通讯作者为周绍兵教授和生命学院王毅博士。 近年来，周绍兵教授团队一直致力于高分子纳米药物载体材料的研究，取得了多项突破性成果，开发出新型靶向纳米载体和环境响应纳米载体，有效提高了恶性肿瘤的治疗效果。该团队已在Advanced Materials, Nano Letters, Advanced Functional Materials, Biomaterials, Small等高影响期刊发表了多篇论文，研究的高分子材料正与多家企业合作，期望能将相关成果尽快进行临床转化。 论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.201906745

组分配伍融合纳米递药，创新组分中药抗肿瘤研究思路 坚持中西医结合、中西药并用，推进中西医并重的卫生健康治理现代化，是中医药传承创新发展的核心任务之一。“药以治病，因毒为能”，有毒中药以“药之偏性制机体偏性”。申请人在前期开展了大量有毒中药活性成分筛选和抗肿瘤作用研究，发现中药雷公藤中雷公藤甲素和雷公藤红素是其最重要的两个抗肿瘤活性成分，也是被国际学术领域认为最有可能被开发成为现代药物的天然药用化合物。但如何控制活性成分的毒性，并充分利用其抗肿瘤作用，亟需解决的关键问题。 组分配伍是传统中药配伍的传承和发展，制剂策略蕴藏着中药“毒效和合”的深刻内涵，两者均是有毒中药应用减毒存效的重要方式。申请人前期构建起中药组分配伍与纳米制剂技术联合应用抗肿瘤的新思路，为组分中药“中西融合”抗肿瘤安全高效应用提供新模式。如将中药“国老”甘草的主要活性成分甘草次酸与雷公藤有效成分配伍，进行组分联合抗肿瘤，探索该组分配伍增效减毒抗肿瘤作用，并提出观点：采用一种有利于药物靶向性聚集于肿瘤的纳米载体，将组分药物共同包载，并根据两种成分的分子作用机制，特异性地实现两种成分在肿瘤组织/细胞的逐级释放，以功能性纳米作为雷公藤-甘草组分联合抗肿瘤的“舟楫”。两者的有机结合，既有利于突破组分药物难以实现靶部位特异性共同传递的应用瓶颈，同时可利于实现组分药物多靶点协同抗肿瘤病机的复杂特性。 雷公藤甲素和甘草次酸共载纳米体系抗肝癌示意图     申请人以雷公藤-甘草组分协同抗肿瘤研究为契机，将雷公藤甲素进行甘草次酸靶向-肿瘤微环境响应主客结构纳米装载，首先以具有HCC细胞高表达甘草次酸受体靶点作用的甘草次酸（GA）为靶头，采用能够长循环的PEG将GA和AD（金刚烷）连接到材料两端；再分别通过具有肿瘤组织ROS敏感的单硫键和肿瘤组织酸敏感的PBAE材料将环糊精键合于PBAE支链；采用乳化溶剂挥发法将雷公藤甲素物理包载于PBAE-环糊精纳米粒内核，再通过主客结构将其与合成好的GA-PEG-AD形成壳核结构，制得雷公藤甲素纳米粒。从血管调节、增殖抑制、免疫应答等多角度揭示了雷公藤-甘草组分联合抗肿瘤的机制，基于组分配伍与药物联合策略的异曲同工，实现了传统配伍理论、现代临床用药思路、纳米制剂技术的“中西合璧”，为组分中药抗肿瘤应用提供了新思路，为组分中药抗肿瘤临床应用方式提供借鉴，为研究抗肿瘤创新中药奠定基础。目前围绕该思路，申请人连续获得了国家自然科学基金青年基金项目、面上项目，中国博士后基金面上项目、特别资助项目等国家级、省部级多个项目，发表SCI论文10余篇，其中一区期刊论文2篇，二区期刊论文8篇，申请专利4项，获得第十五届四川省青年科技奖、2020年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）二等奖，参与获得第47届日内瓦国际发明展“发明金奖”。

中性粒细胞是肿瘤微环境的重要组成部分，在肿瘤的远处器官转移中起着重要作用。既往多项研究发现，中性粒细胞在各种细胞因子、病原微生物或PMA、LPS等化合物刺激下，会将自身的核酸以及蛋白等物质释放出来，形成以DNA为骨架，镶嵌着弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等颗粒蛋白的网状样结构，称为中性粒细胞胞外捕获网（Neutrophil Extracellular Traps, NETs）。最初的研究发现，NETs可以捕获病原体，并通过局部高浓度的抗菌蛋白消灭病原体。近年来人们也发现，NETs里面的DNA成分即NET-DNA也参与了肿瘤的远处转移。但之前的研究更多的是集中在动物模型，NET-DNA在肿瘤患者远处器官转移的作用以及临床意义仍不明确。此外，NET-DNA促进肿瘤转移的机制也未得到详细的阐述。       该课题组从临床标本出发，发现NETs主要浸润在乳腺癌、结肠癌患者的肝转移组织，且血清NETs可以预测早期乳腺癌患者肝转移的发生，提示在肿瘤发生肝转移前，NETs可能浸润于肝组织并促进肿瘤肝转移的发生。 在机制方面，该课题组发现NET-DNA可以充当趋化肿瘤细胞运动的趋化因子，在不同小鼠模型中，发现肝脏或者肺组织中的NETs可吸引肿瘤细胞导致远处转移的发生。进一步研究发现，肿瘤细胞膜上存在NET-DNA受体CCDC25，CCDC25通过识别胞外的NET-DNA，激活ILK-β-parvin细胞骨架信号通路，增强肿瘤细胞的运动。既往研究认为DNA感受器主要位于胞内，该研究首次发现存在细胞膜上的DNA感受器。       尚未有研究深入探讨CCDC25在肿瘤细胞中的作用，该蛋白是否可以成为治疗靶点更是不为人知。该课题组通过多种模型进行验证：1.在乳腺癌自发成瘤鼠（MMTV-PyMT）中敲除CCDC25； 2.乳腺癌细胞株以及原代乳腺癌细胞敲除CCDC25后接种于小鼠；3.在接种乳腺癌细胞株的小鼠腹腔注射中和抗体。实验结果显示：靶向CCDC25可以减少乳腺癌远处器官转移的发生。因此，该研究为乳腺癌患者远处器官转移提供新的靶点及治疗策略。

雄黄本身是一种水不溶性硫化砷矿，具有剂型单一、生物利用率低、临床用量大等缺点。基于此，我们以甘肃优质道地矿物药雄黄为主要原料，成功的借助特定微生物的生物化学催化作用，建立起一套成熟的针对雄黄的微生物转化技术，将雄黄中的砷溶解出来，得到一种新型砷剂。通过药理药效实验证实，该新型砷剂可以有效的通过阻滞细胞周期，在体内外诱导小鼠腹水瘤S180和肝癌细胞H22发生凋亡。同时，对荷瘤小鼠的毒副作用较小，对肿瘤组织具有很强的选择性。尤其对多种（多药耐药）白血病有良好的体外抑制作用。目前实验证实，与雄黄相比

南京大学研制的肿瘤诊断自动测试系统样机，包括恶性肿瘤多血清肿瘤标志物的电化学联合免疫检测芯片和多通道电化学免疫检测仪器。该仪器避免了目前已有全自动免疫分析仪所存在的仪器和试剂相当昂贵、温育时间长、检测周期长、操作繁琐、成本高等缺点，具有轻便、稳定、价廉、直观，发展的方法具有灵敏、方便、快速、重复性好、成本低等优点，可实现对恶性肿瘤的早期诊断、疗效与预后观察的室外化、普及化和家庭化。     该仪器主要用于肿瘤诊断和大规模筛查，是分析化学与生物化