纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜过滤技术，可以高效截留水中的多价盐和有机污染物，也能够实现有机物的分离与截留，其中纳滤膜是关键。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜过滤技术，可以高效截留水中的多价盐和有机污染物，也能够实现有机物的分离与截留，其中纳滤膜是关键。耐溶剂纳滤膜可分离醇类、酯类、烷烃、芳烃、酮类、卤代烃类、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有机溶剂，除了能够实现分离、回收等目的外，还能够进行提纯、浓缩、净化、脱蜡、分馏等操作，可应用范围极为广泛。水处理纳滤膜可以用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等，目前已被广泛的应用于污水处理，资源回收、饮用水生产（包括直饮机）等领域。

自美国 2011 年实施材料基因组计划（Materials Genome Initiative，MGI），现已成为全球材料创新研发的强大助推剂，将高通量实验、材料数据和高通量计算三要素有机结合，加速材料创新性研发并降低成本。MGI 将成分-工艺-组织-性能的关联集成化、跨尺度分析，将材料的研发由传统经验式提升到科学设计。高通量材料计算和数据挖掘技术是材料基因工程的重要组成部分，通过材料的高通量热力学/动力学计算、高通量相场模拟、数据挖掘和性能预测，实现材料合金成分、制备工艺、微观组织结构和宏观力学性能的调控及优化，为新材料的开发设计提供指导，实现产品全制备周期的数字化、智能化管理，提高产品质量稳定性、降低产品研发周期和成本、提升企业的核心竞争力。

自美国 2011 年实施材料基因组计划（Materials Genome Initiative，MGI），现已成为全球材料创新研发的强大助推剂，将高通量实验、材料数据和高通量计算三要素有机结合，加速材料创新性研发并降低成本。MGI 将成分-工艺-组织-性能的关联集成化、跨尺度分析，将材料的研发由传统经验式提升到科学设计。高通量材料计算和数据挖掘技术是材料基因工程的重要组成部分，通过材料的高通量热力学/动力学计算、高通量相场模拟、数据挖掘和性能预测，实现材料合金成分、制备工艺、微观组织结构和宏观力学性能的调控及优化，为新材料的开发设计提供指导，实现产品全制备周期的数字化、智能化管理，提高产品质量稳定性、降低产品研发周期和成本、提升企业的核心竞争力。

“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台 中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品  “全球抗疫，人人有责” 推出背景：        非损伤微测技术(NMT) 源自1974年美国海洋生物学实验室（MBL，Marine Biological Laboratory）的神经科学家Lionel F. Jaffe提出原初概念，到1990年成功应用于测定细胞的Ca2+流速，已经解决了众多科学问题。2001年，中国学者许越先生与Dr.Jaffe以美国扬格公司 (YoungerUSA, LLC) 为依托，进一步完善系统功能和用户体验，初步形成了现代NMT的雏形。        非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology, NMT）是通过测定活体动植物组织、细胞与内/外环境间Ca2+/Cd2+/Na+/K+/NO3-/NH4+/O2...交换量的实时变化，揭示基因功能的一种新技术。目前已被103位诺贝尔奖得主所在单位，以及北大/清华/中科院使用。        非损伤微测系统已经经历了多代的更新，从最初实验室自行搭建的设备，到现在商业化的设备与售后，非损伤微测系统还将继续升级，满足更多科研人员的需求。 应对挑战： 非损伤微测系统已经实现了数据自动化的检测，但随着技术需求的提高，对于进一步的自动化，减少人员操作问题是需要拓展的 样品的聚焦定位和传感器的聚焦定位依靠操作人员的经验，对于不同操作人员可能造成差异性 非损伤微测系统在实现样品的自动化快速检测方面是一个难点 解决方法： 智能高通量非损伤微测系统提供了智能化图像识别技术，对于样品检测时自动化的定位，有着至关重要的作用 智能高通量非损伤微测系统能够进行智能化的点位选取与检测，让标准更加固定 智能高通量非损伤微测系统提供了样品和传感器的自动聚焦功能，避免了人为操作造成的传感器和样品位置标准不一致的问题 智能高通量非损伤微测系统配备高清触摸屏，使操作更加便捷，为今后便携式的设备打下基础 智能高通量非损伤微测系统拥有全自动更换样品的功能，支持在各种规格的孔板容器中进行高通量NMT流速测定 功能特点： 1.基本功能： 1.1智能全自动更换样品，并支持在6孔板、12孔板、24孔板、48孔板、96孔板等容器中进行高通量NMT流速检测 1.2智能全自动地搜寻样品与流速传感器所在位置，并全自动地控制其在显微镜视野中对焦清晰 1.3智能自动化寻位检测，无需人工操作 1.4采用智能化图像识别技术 1.5活体、原位、非损伤检测 1.6检测指标：Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+、Pb2+、Cu2+ 1.7配备高清触摸显示屏，操作便捷   2.性能参数： 2.1工作电压：220V 2.2流速最//高检测灵敏度：10-12mol·cm-2·s-1 2.3浓度最//高检测灵敏度：10-6M 2.4最短检测周期：5s 2.5智能检测可选点位范围：5μm-1000μm 2.6智能检测可选点位数量：不限 2.7传感器最//小运动距离：1μm   3. AIFluxes软件参数： 3.1 智能全自动高通量检测样品

“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台 中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品 “生物安全，人人有责” 推出背景： 在国际竞争白热化，战争形态多样化的今天，生物安全已成为国家安全的重要组成部分，为积极应对这一挑战，2019年10月，生物安全法草案于首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。本次新冠肺炎疫情的爆发，让各界更加意识到，生物安全对于确保国家安全、保障社会稳定、人民群众生命安全和身体健康的重要性。 国家安全就是国家竞争，归根结底又是科技实力的竞争！因此，作为中国的高新技术企业，中关村NMT联盟的会员单位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技术积累，以NMT：非损伤微测技术为底层核心技术，迅速推出了与国家生物安全相关多种检验，监测仪器设备，以及适用于多个学科及领域的研发平台： 《NMT生物安全创新平台》特制系列产品！   应对挑战： 1）安全性：NMT是用于研究活体材料的生理环境，其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 2）有效性：NMT可实现活体组织层面研究，结果更贴近体内的真实药效结果。 3）耐药性：耐药性的重要机制之一，是病毒改变了其所处的微环境，影响药物发挥作用，而组成微环境的pH（H+）及相关Ca2+信号，正是非损伤微测技术研究的对象。 分类及用途： 1）《高通量抗菌药NMT筛选仪》（型号：NMT-HABS-100） 基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   2）《高通量抗菌药NMT筛选仪》（型号：NMT-HABS-200） 基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   《高通量抗菌药NMT筛选仪》（型号：NMT-HABS-100） 应对挑战： 1）安全性：NMT是用于研究活体材料的生理环境，其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 2）有效性：NMT可实现活体组织层面研究，结果更贴近体内的真实药效结果。 3）耐药性：耐药性的重要机制之一，是病毒改变了其所处的微环境，影响药物发挥作用,而组成微环境的pH（H+）及相关Ca2+信号，正是非损伤微测技术研究对象。 用途： 基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   参数： 1.基本功能： 1.1针对抗菌药物快速筛选设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标：H+、K+、Na+、Ca2+、Cl-、O2、H2O2 1.4 可支持96孔板检测 2.性能： 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件： 3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速 《高通量抗菌药NMT筛选仪》（型号：NMT-HABS-200） 应对挑战： 1）安全性：NMT是用于研究活体材料的生理环境，其所检测的Na+、H+、K+、Cl-等与细胞能量代谢、细胞凋亡、细胞形态维持等生理过程直接相关。 2）有效性：NMT可实现活体组织层面研究，结果更贴近体内的真实药效结果。 3）耐药性：耐药性的重要机制之一，是病毒改变了其所处的微环境，影响药物发挥作用,而组成微环境的pH（H+）及相关Ca2+信号，正是非损伤微测技术研究对象。 用途： 基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   参数： 1.基本功能： 1.1针对抗菌药物快速筛选设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标：H+、K+、Na+、Ca2+、Cl-、O2、H2O2 1.4可支持96孔板检测 1.5可实时监测和记录检测时的环境参数：温度、湿度、大气压、海拔、经纬度 1.6配备新指标拓展功能 2.性能： 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件： 3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速，以及检测时的环境参数

纳米孔道的离子输运现象是材料科学和生物物理等领域研究的热点。当纳米孔道的尺度达到纳米即接近分子大小时，将会出现许多奇异的输运现象。研究这些输运现象对于了解细胞膜离子通道机制，制备新型高效分离设备淡化海水、处理污水，探索新型DNA测序方法等都有重要意义。基于核径迹高分子膜制备的纳米孔具有结构坚韧富有柔性并且可以高效大规模制备的优点，但是由于已沿用六十多年的传统化学蚀刻制备法不便可靠控制蚀刻速率，无法达到亚纳米尺度。刘峰和王宇钢课题组基于多年来核径迹纳米孔研究工作的基础（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通过高能重离子轰击高分子膜并进行充分紫外线照射，不进行蚀刻而成功制备亚纳米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。该膜具有超高离子选择性，比如阴阳离子选择性高达108，但导通量离实际应用尚有一定距离。事实上，选择性和通量对于所有离子分离膜都是一对难以调和的矛盾。2017年《Science》专门就此发表题为“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的长篇评述文章，指出分离膜研究的正确方向是要同时具有高选择性和高通量。通过优选高分子膜并利用新的制备工艺，刘峰、王宇钢课题组所获得的新型纳米尺度核孔膜，在保持碱金属离子与重金属离子高选择性的同时，将离子的输运率提高了3个数量级 （图A）。 这种纳米核孔膜的优异分离性能突破了传统的分离膜和氧化石墨烯等新型分离膜的局限 （图B）。与此同时，他们还建立了高分子纳米孔模型并通过分子动力学模拟揭示，一方面由于孔的半径在0.5纳米左右极大减少了脱水势垒的阻碍从而极大提高了输运量，同时由于部分脱水的离子和表面吸附的电荷之间的相互作用而保持了高选择性 （图C）。 这项研究揭示了纳米孔道的离子输运新机制，并且为突破高选择性和高输运率的矛盾提供了新的思路。通过该方法所制备的高分子膜在过滤重金属元素的水净化，制备新型电池等方面也有重要应用价值。

健康产品高通量筛选系列试剂盒采用秀丽隐杆线虫为模型动物， 以生物荧光技术为基础进行健康产品(具备抗肿瘤、抗氧化、抗老年 痴呆、抗帕金森、辅助降血糖、抗肥胖功效的药品、保健品和保健食 品)的体内筛选，与以往体外高通量筛选方法相比，其优势在于筛选 所得的目标候选物体内、体外活性相关性好，这有利于避免人力、资 源的浪费，能够降低筛选研发的风险，实现了健康产品的高通量筛选。 本产品已经申请专利 5 件，授权 2 件。

本发明涉及一种高通量聚苯醚微滤膜，包括聚苯醚微滤膜本体以及贯穿所述聚苯醚微滤膜本体的过滤微孔，所述过滤微孔一端的孔径为1.2-3μm，另一端的孔径为200-700nm，聚苯醚微滤膜本体的厚度为4-6μm。本发明的高通量聚苯醚微滤膜及其制备方法，是以溴化聚苯醚为原材料，采用气息图案法和胶体晶体模板法联用技术，制备出具有二元孔结构溴化聚苯醚微滤膜的方法，该微滤膜孔隙率高、通透性好，可以实现对污水中微粒、藻类等物质的快速截留。微滤膜、产品附加值高。

对肉食品中重要兽药残留的生物识别材料的制备、纯化及生化 修饰技术研究，制备针对重要禁用兽药β-兴奋剂类、硝基呋喃类、玉米赤霉醇 类和畜牧及水产养殖业中应用最广泛的抗菌药物磺胺类、喹诺酮类和β-内酰胺 类（青霉素和头孢类）的广谱识别性生物识别材料，主要包括受体蛋白、基因 重组抗体、核酸适配体和单克隆抗体等；建立靶标药物的识别体系，建立基于 广谱性生物识别材料的重要兽药多联检测技术（酶联吸附免疫分析、荧光偏振 免疫分析、量子点荧光免疫分析、侧流免疫分析等），开展多种禁用兽药生物 识别材料制备、纯化及生化修饰技术研究，建立生物识别材料与靶标药物识别 体系。解决当前亟需的多残留快速高通量检测技术难题，开发出符合国际标准 和市场需求的快速多联高通量检测技术。开发出工艺成熟、性能稳定、易于商 品化的快速高通量检测产品。该成果达到同类研究的国际先进水平。

【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。