XM-159下颌骨模型   XM-159下颌骨模型显示下颌骨的形态和结构。 尺寸：自然大 材质：PVC材料

技术团队围绕污染场地环境土壤评估与修复通过环境修复新材料及修复 新技术的创新融合，实现技术研发、技术服务、技术应用的协同创新。通过 研发环境修复新技术与新产品，通过项目技术应用及推广已形成一整套污染 场地治理修复技术，项目可培育出完整的产业链，并最终有望形成国内具有竞 争优势的技术产业集群。

内容介绍： 模具延寿釆用快速成型技术，在模具型腔易损部位沉积一层耐磨改 性层，改性层材料按梯度功能材料设计，以确保改性层与模具本体间的 牢固结合。改性后模具工作表面具有高的硬度，而内部仍具有良好的韧 性，因而能够提高模具的使用性能，充分发挥模具材料的性能潜力。 模具修复釆用航空粘接技术和局部

腕带电池可剪，完全剪断后可自修复，给手环继续供电，是国际上首次报道的自修复腕带电池。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 近年来随着我国生态文明建设发展和长江黄河大保护等政策的颁布实施，高污染行业逐步关停，产生大量工业污染场地。化工行业退役场地由于其生产工艺复杂、污染程度较高，亟待合理修复，降低风险，以满足土地再利用的要求。然而，这些场地通常具有芳烃、石油烃、卤代物、重金属等复合污染特征，难以通过单一技术一步完成修复。因此，针对工业遗留场地有机-重金属复合重度污染土壤需要快速修复的需求。

该技术可以解决港口、码头栈桥钢管桩及海洋平台钢桩现场腐蚀防护维修的问题，应用范围广，同时本技术对于减少维护费用、维持安全生产都有着积极的意义。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 海洋钢桩由于长期被海水冲击和浸泡，腐蚀十分严重，而钢桩的腐蚀破坏往往会导致整座钢结构设施由于安全性降低而提前报废，造成隐患，缩短海洋钢结构设施的寿命。一般海洋钢结构飞溅区管桩部位在服役2～5年左右就要进行防腐修复，用来维持原有的承重及功能作用。 海洋钢桩防腐修复技术具有以下特点： Ø 表面处理简单 Ø 可现场水下施工 Ø 无需使用大型机具设备 Ø 机械强度高，可抵御百年一遇冰冲击 Ø 耐候性强，使用寿命可达30年以上 Ø 环境友好，对环境无污染 该技术可以解决港口、码头栈桥钢管桩及海洋平台钢桩现场腐蚀防护维修的问题，应用范围广，同时本技术对于减少维护费用、维持安全生产都有着积极的意义。

成果内容： 本成果取得3项发明专利。除湿材料技术于2019年2月在海南省万宁市进行了性能测试。试验结果表明：在阳光充足的情况下，除湿和再生的转化率可以达到98%左右，能够满足除湿材料再生的要求。 成果优势：该技术可用于潮湿环境下电力电气设施、工业生产、国防建设、仪器仪表、日常生活等的除湿，有太阳条件下可实现太阳能再生和循环利用等。具有很大的应用前景。 成果成熟度：小试阶段 转化方式：技术入股、合作推广、技术转让 成果知识产权情况 专利号 专利名称 专利状态 ZL201711397996.4 一种连续化学反应法蓄热放热系统 授权 ZL201310274286.8 一种膨胀石墨复合蓄热材料及其制备方法和应用 授权 ZL201310274316.5 膨胀石墨复合蓄热材料及其制备方法和应用 授权 图1 除湿材料的DTA-TG 热分析图 图2除湿材料的吸潮量随时间变化曲线 图3 不同再生温度下除湿材料的再生量随时间变化曲线

近日，南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）系主任程鑫教授团队针对新冠肺炎疫情紧急自主研制了低成本、桌面型高效灭菌消毒口罩再生设备（简称“口罩再生设备”）。该设备可对使用过的口罩进行杀菌消毒再生，缓解口罩供应紧张的同时减少大量废弃口罩对公共环境和公共卫生的潜在污染。 聚焦需求：让口罩再生使用成为可能 新冠肺炎疫情发生以来，口罩等小件个人防护物资成了人人必备、出门必用的物件。随着工厂、企业等复工复产，口罩的需求量将进一步加大。目前，因口罩生产的关键原材料熔喷无纺布供应短缺，口罩供应依然紧张。 目前市面上不乏消毒设备，但并没有针对口罩这一特殊防护品所设计的消毒产品。  疫情就是命令。研发团队克服了研制时间紧，疫情期间供应链、物流不通畅等重重困难，在不到一周的时间内完成了灭菌消毒装置原理和方案设计、图纸设计以及装置样机组装，并申请了数项专利。该口罩再生设备集成采用多种消杀方法，能够快速实现对口罩残存细菌和病毒的彻底消杀，且不破坏口罩的基本防护功能。 目前，研发团队正在与第三方测试机构合作，获取独立评估与认证。首批设备将投放给工厂、学校、医院等单位，作为防疫应急使用。后续将借助深圳市强大的电子设备制造资源，尽快实现量产。 设备原理：多模块协作彻底消灭病毒和细菌 程鑫介绍，团队研发的口罩再生设备通过红外灯快速加热和高强度紫外灯照射等功能模块，实现口罩无害化再生处理,能够在不到3分钟的时间内快速有效地彻底消灭病毒和细菌，每台设备一天（按10小时计）可处理400个口罩。团队还和南科大第二附属医院（深圳市第三人民医院）合作，测试了口罩再生设备样机的灭菌消毒效果。此外，团队还开展了新版组合型口罩杀菌及再生设备的研制工作，能够在第一版设备的基础上进一步使处理后的口罩达到原有的防护水平。 应用场景：可消毒物品类别多 适用场所广 该口罩再生设备在日常也具有广泛用途，可以为护目镜、面罩、个人毛巾、水杯等物品提供快速消杀能力。设备可为家庭、办公室、幼儿园、养老院等普通场所提供快速高效的灭菌消毒能力，为老人、婴儿等免疫力弱的易感人群在流感、肺炎等流行性疾病高发季节提供有效防护。设备研发团队包括程鑫课题组和南科大孵化的攸太科技公司的研究人员、机电设计人员。团队拥有丰富的仪器设备开发经验和能力，充分发挥南科大丰富的材料与微结构分析与表征设备作用，对口罩材质、细菌和病毒的微观结构、细菌消杀效果等进行表征。南科大相关专家也给予了项目研发很多关心和支持，设备样机才得以快速搭建完成。程鑫表示，希望此次研发的口罩再生设备能够为即将复工复产的企业和广大市民解决“燃眉之急”，并在疫情过后作为个人用小件物品的快速灭菌消毒设备，减少致病病原传播，为个人健康保驾护航。

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