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基于高通量肿瘤转移类器官的精准用药评价平台
【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。
华中科技大学 2023-07-11
建立高通量类器官芯片平台
本项目构建高通量自动化智能化类器官芯片诊疗平台,并利用细胞数字模型分析致病分子,为类器官芯片药物验证系统提供肿瘤靶向基因相关药物,从而实现整个平台的自动完善。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 恶性肿瘤精准治疗亟待建立能反映个体差异、尽量复制患者原始肿瘤组成及其微环境、快速、精准、性价比高的高通量药物筛选体系。类器官是由干细胞在体外3D培养条件下分裂分化形成的一种类似器官的生物结构,能够重现器官的功能,提供一个高度相似的生理系统。虽然具有敏感性高、特异性强,预测率高等特点,但当前类器官技术仍面临手动化、欠智能、个体差异大、类器官单体对肿瘤异质性还原度低等不足。本项目构建高通量自动化智能化类器官芯片诊疗平台,并利用细胞数字模型分析致病分子,为类器官芯片药物验证系统提供肿瘤靶向基因相关药物,从而实现整个平台的自动完善。该平台解决恶性肿瘤药物筛选周期长、费用高、针对性差,已筛选应答率低、治愈率低等问题;在药物投入临床试验前合理规避风险,有效降低临床试验成本和时间;标准化制备过程,建立统一合理的类器官库,方便使用;有效地为病人提供定制化服务,指导临床用药。从医疗诊断治疗与商业化需求综合维度分析,本平台系统是融合了器官芯片和3D肿瘤模型技术双重优势的生物芯片诊疗一体化技术,有望迎来规模化、市场化和应用化。
北京理工大学 2022-08-17
数码热转移印花毯
毯带采用耐高温芳纶纤维,使用温度可达到250℃,克重3100g/㎡,厚度达8mm,是各种面料、窗帘布、装饰布转移印花专用毯带。    基布耐高温转移印花毯具有毯面平整,毯身柔软,不易开裂及使用寿命长等优点,热定型后,毛毯宽幅收缩率在3%。伸长率范围之内。在国内外市场上深受欢迎。  适用于:各类台湾、国产和进口转移印花机等。
上海芸英工业皮带有限公司 2025-01-09
基因新发突变类精神疾病诊疗系统
        我国精神疾病发病率高且增长趋势明显,是我国推进国民大健康战略所面临的巨大挑战。然而当前精神疾病临床诊断缺乏发病机制的依据,主要以临床表型为指标。多数精神疾病的发病原因与人体基因新发突变相关,这种不在父代而仅在子代发生的基因变异对精神疾病的临床诊疗极具重要性。         研发团队建立了从患者新发突变基因组学到转录组、蛋白组学的完整生物组学发病机制临床辅助诊断系统,填补了精神疾病临床诊断的组学机制评价空白,系统自动生成辅助诊断报告和用药风险分析,具有显著的临床应用价值,符合领域发展的国际行业趋势,具有巨大的市场推广潜力。         意向开展成果转化的前提条件:中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学 2025-05-16
人体器官芯片
成果介绍人体器官芯片的成功研发将有力推动我国生物医疗用芯片制造技术的发展,建立全新的生命科学实验方法;能够有效减少新药研发等对动物和临床实验的依赖,加速新药研发的流程并减少研发投入技术创新点及参数微缩人工器官,以实现对人体器官功能的模拟。器官芯片高内涵装置的设计和制造,开发了标准芯片系统及器官特异性生物材料市场前景疾病模型,药物评估,个性化医疗。
东南大学 2021-04-13
组织器官移植装置
本实用新型公开了一种组织器官移植装置,旨在解决现有的组织器官移植工具操作不便,移植过程中伤口较大,愈合缓慢,实验周期长,易感染,易损伤组织器官的不足。该实用新型包括中空的种植刀和内芯,种植刀包括刀头和刀柄,刀头呈锥状结构,刀头包括两相对设置的刀体,两刀体前端贴合在一起,两刀体后端均弹性连接在刀柄上,种植刀内螺纹连接有推动管,推动管前端靠近刀头设置,推动管后端伸出刀柄后端,内芯设置在推动管内;内芯包括取物器、两夹杆,取物器包括两相对设置的置物罩,两置物罩前端贴合在一起,两置物罩后端分别弹性连接在两夹杆的前端,两夹杆铰接在一起,两置物罩之间连接有拉紧弹簧。
浙江大学 2021-04-13
植物的器官实验箱
箱体为手提式一体工程塑料制作完成,外观尺寸(cm):55*45*15主要配置及用材:托盘、解剖刀、剪子、典型根的标本、典型的茎的标本、典型的叶的标本、典型的花的标本、典型的果实标本、典型的种子标本及根、茎、叶、花、果实、种子图片等,各种器材有序嵌放于珍珠棉发泡成型的空间内。
石家庄市艾迪科教设备有限公司 2021-08-23
器官获取用胆道灌注管
本实用新型专利属于医疗器械技术领域,具体公开了一种胆道灌注管,全长 2 0 0 . 0~ 2 2 0 . 0 cm,包 括灌注管本体,沿着灌注管本体的一端到另一端分别设有灌注液接头、流速显示管、流速调控装置、 防逆流装置和侧孔导管;所述灌注管本体的外径为5 .8~6 .0mm,内径为5 .3~5 .5mm;比现有的灌注管 (2.8~3.2mm)内径大很多,可以提高灌注液流动的速度;所述防逆流装置为套接在灌注管本体上的柱状 体,所述柱状体的侧面向内凹陷,同时柱状体的直径大于侧孔导管的直径,从而有效地防止进入胆囊的灌 注液逆流及胆汁外漏
中山大学 2021-04-10
李天来院士团队许涛课题组在Science子刊发布植物器官脱落分子机制最新研究成果
李天来院士团队许涛课题组在Science子刊发布植物器官脱落分子机制最新研究成果
沈阳农业大学 2025-05-21
石墨烯合成转移
团队研究后发现,樟脑与石墨烯表面吸附能较小,作为辅助转移层时可以仅通过室温下干燥升华、低温短时间退火或无水乙醇试剂清洗被完全除去。这避免了传统转移方法中去除转移支撑层所使用的有机试剂长时间浸泡和高温退火等操作,减少了对石墨烯薄膜的品质损坏,并扩展了石墨烯在诸多柔性基底上的应用。 除此之外,在使用自制的樟脑溶液旋涂至石墨烯薄膜上并刻蚀掉铜基底时,石墨烯薄膜周围形成了一层樟脑油包围层,对石墨烯薄膜提供了紧固保护。团队还发现,由于樟脑油层在
南方科技大学 2021-04-14
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