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顆粒材料廣泛存在于自然界和人類生活和生產活動中。對其力學性質的研究不僅是當前力學學科的重要基礎科學問題之一，也與諸多工程科學技術的發展密切相關，包括沙漠環境下的仿生機器人技術，沖擊防護工程，地質災害防護等。圍繞我國探月工程重大項目需求，研究課題組近年來系統開展了與月壤采樣密切相關的顆粒物質動態力學性質及其螺旋輸動力學行為等方面的研究。研究成果不僅為我國航天工程實現提供了可靠的技術保障，而且在顆粒材料力學理論研究方面取得了一些重要基礎性成果。

項目簡介 顆粒材料廣泛存在于自然界和人類生活和生產活動中。對其力學性質的研究不僅是當前力學學科的重要基礎科學問題之一，也與諸多工程科學技術的發展密切相關，包括沙漠環境下的仿生機器人技術，沖擊防護工程，地質災害防護等。圍繞我國探月工程重大項目需求，研究課題組近年來系統開展了與月壤采樣密切相關的顆粒物質動態力學性質及其螺旋輸動力學行為等方面的研究。研究成果不僅為我國航天工程實現提供了可靠的技術保障，而且在顆粒材料力學理論研究方面取得了一些重要基礎性成果。剛性介入體壓入過程中形成的顆粒材料固化區（粉紅色三角形AOB）以及流化區（綠色部分）應用范圍該項研究不僅在顆粒材料理論研究方面具有重要的理論價值，而且已應用到探月工程月壤采樣鉆采工藝規程設計當中。項目階段課題組發表在NatureCommunications 上的研究工作證實了顆粒材料具有復雜流體的典型特征。通過準靜態壓入實驗，定量表征了介入體在顆粒材料中的阻力- 深度特征曲線。并從理論上了證實：通過引入一個與顆粒材料內摩擦角相關聯的比例系數，流體力學中的經典阿基米德定律能夠用來描述顆粒流的準靜態阻力。即介入體準靜態運動時所受阻力正比于顆粒密度和排開的材料體積。修正后的阿基米德定律中的比例系數是顆粒材料內摩擦角的強非線性函數。該理論結果不僅能夠被課題組自身的實驗所證實，而且能夠被已有文獻的實驗結果所驗證。擴展的阿基米德定律中的比例系數知識產權已經獲得相關專利授權。合作方式合作開發、技術轉讓、技術許可。

關鍵技術及水平：異戊橡膠又稱“合成天然橡膠”，具有許多與天然橡膠類似的特性，是天然橡膠的最佳替代物。該項成果的關鍵技術有：高活性稀土催化劑開發及應用技術、高效低耗生產工藝技術，具體包含具有特殊結構的螺帶螺軸攪拌器的48立方米大型聚合釜的攪拌混合技術、三流體混合噴嘴及液相提濃凝聚技術、簡捷有效的單體和溶劑的精制與回收技術；異戊橡膠生產裝置的設計、建設及運行，最終研制生產出具有自主知識產權的成熟的稀土異戊橡膠。 取得主要成果：該技術中試生產下線四種牌號的異戊橡膠，其產品質量達到國外同類先進產品水平，其性能與俄羅斯的SKI-3相當，并通過了FDA認證（FDA證書號：16410419986）。新型橡膠防老劑突破國際技術封鎖，在防老劑4020的生產技術上，通過對催化劑反應機理、中毒機理的研究，開發出了新型多功能、高選擇性加氫催化劑，大幅降低了投資及能耗；且產品含量穩定在99.5%以上，結晶點47℃以上，達到了目前世界上最好水平的產品質量。

三維結構和細胞外基質構成支架材料的微環境，關系到產品體內 移植后的命運與轉歸。脫細胞組織支架材料很好地保留了組織原有的 三維結構，能滿足正常組織的生理需求，是構建工程組織和器官的更 適宜載體。本技術成果以“脫細胞角膜基質”為基礎，擁有一整套自 主知識產權，已獲得6項國家發明專利授權和3項PCT優先權，申請美 國和歐盟專利各1項，3項國內發明專利正在進行實質審查；按照企業 標準（YZB/粵0120-2009）制備的樣品已經通過中國藥品與生物制品 檢定所檢測(檢測報告編號QZ201006553和QZ201101046)，獲得SFDA 的臨床試驗許可。去細胞異種角膜基質經中山大學中山眼科中心倫理 委員會批準（中山眼科中心倫理審查批件編號2011KYNL001），已開 展臨床試驗。

利用工程化紅細胞治療痛風 痛風是成年人中最常見的炎性關節炎，其患病率逐年升高，與生活方式、藥物使用、肥胖、性別等有關，目前已成為僅次于糖尿病的第二大代謝疾病，對社會造成巨大的經濟負擔。痛風在全球范圍內的患病率為1％~4％，其中中國大陸的平均患病率約為1.1%，臺灣地區更為普遍，發病率高于8%。 痛風是由于體內尿酸單鈉晶體（monosodium urate, MSU）的長期積累沉積于組織中形成MSU晶體并引起嚴重的炎癥反應。高尿酸是痛風發展的最強單一危險因素，在痛風患者中，血清尿酸（uric acid, UA）水平普遍超過 0.41 mmol /L。除此之外，痛風發展還與免疫系統有關，包括許多可溶性因子如促炎性細胞因子，脂質介質和補體都與痛風發展有關。 目前，臨床上的治療痛風的藥物仍比較匱乏，尤其是后期慢性痛風。不管是傳統療法如一些抗炎藥，還是外源性尿酸氧化酶（urate oxidase, UOX），都有各自的問題，無法滿足痛風患者的需求，導致病情惡化，嚴重影響患者的生活質量。因此，亟需開發針對痛風的更為高效安全的治療方法。 紅細胞膜表面無任何尿酸通道蛋白，故要真正實現工程化紅細胞代謝尿酸的效果，需選擇合適的尿酸通道蛋白。人體中2/3的尿酸鹽由腎臟排泄，由于尿酸的排泄量比腎小球的過濾量少，因此尿酸向血液中的重吸收占主導。尿酸通道蛋白（urate transporter, URAT1）是一種尿酸鹽陰離子交換劑，可以從尿腔中重吸收尿酸鹽。我們將利用我們的體外紅系分化平臺，通過基因改造上游紅系祖細胞使其同時表達人URAT1和黃曲霉（Aspergillus flavus）UOX，隨后誘導體外紅系分化，最終得到攜帶有URAT1和UOX的成熟紅細胞。這種紅細胞可將尿酸鹽經由URAT1吸收進入到細胞內并由細胞內UOX代謝，長期在循環系統中清除過飽和的尿酸鹽，從而實現治療效果。 我們將測試利用痛風患者外周血單個核細胞進行體外分化的能力，制備工程化紅細胞，同時測試工程化紅細胞體外代謝尿酸鹽的能力。同時建立瞬時誘導的高尿酸動物模型，用于評估工程化紅細胞的體內療效。 利用工程化紅細胞治療宮頸癌 宮頸癌是危害婦女健康的主要惡性腫瘤之一，在全球婦女惡性腫瘤的發病率與致死率均列第4位。據世界衛生組織（WHO）發布的全球癌癥流行病學統計報告顯示，2020年全球大約有60萬宮頸癌新發病例，34萬宮頸癌死亡病例。2020年中國新發病例11萬，約占世界宮頸癌新發病例的18.3%。 E6/E7蛋白是宮頸癌最主要的致癌蛋白，在宮頸癌及癌前病變的組織中持續表達，不會因抗原丟失而產生免疫逃逸，在正常組織中不表達，因此以E6/E7蛋白為靶點靶向宮頸癌細胞，可特異性殺滅腫瘤細胞。治療性HPV16疫苗相對于傳統治療的優勢及其已經表現出的良好的療效，但是多肽、RNA、DNA治療性疫苗在體內易被降解，半衰期短，誘導免疫應答的效率有待提高，如何增強新生抗原治療性疫苗的免疫應答效率是亟待解決的重要課題。基于紅細胞（RBCs）的新型藥物載體系統具有其他傳統藥物載體不可比擬的優勢，近年來倍受關注。 利用我們的天然紅細胞工程化改造平臺，可穩定實現來源于外周血的紅細胞改造（改造效率＞90%），使其表面帶上腫瘤特異性抗原-MHC1蛋白；病人外周血樣的改造效率與健康人相當（圖2）。進一步我們將測試其在體外免疫激活病人HPV16+宮頸癌患者外周血T細胞的效應，以及經過刺激后T細胞的特異性腫瘤殺傷能力。同時建立HPV16荷瘤小鼠模型，評估工程化紅細胞在成瘤小鼠中的體內療效。

脂肪叔胺是一類重要的有機中間體，廣泛應用于石油化工，醫藥，農業化學 品及表面活性劑制造等工業。叔胺主要用于生產陽離子或兩性離子表面活性劑的原料。叔胺生產的陽離子表面活性劑衍生物，作粘土改性，可應用于工業廢水的治理；生產的兩性離子表面活性劑衍生物，應用于石油開采中無堿三次采油，附加值高，市場前景更廣闊。脂肪醇催化胺化反應生產叔胺是典型的氣-液-固三相反應。涉及氣液固三相之間的傳質過程，對于工業規模反應器的傳質效率有較高的要求。傳統的攪拌釜式反應器傳質效率差，不易工程放大。環路噴射式反應器在強化氣液兩相或氣液固三相之間的傳質效率有突出的特點，易于工程放大。

PET是典型的半結晶型高分子，兼具優異的熱穩定性和良好的機械性能，并且因其可降解成單體易于化學回收可作為綠色環保高分子材料，被廣泛應用于纖維、薄膜、包裝瓶等領域。同時PET是最便宜的工程塑料，具有巨大的市場潛力。研究表明，離聚物與PET的相容性較好，能夠有效分散于PET基體中；尤其是嵌段離聚物形成的微相區域不僅為高分子鏈結晶提供了界面而且還可以增大晶核尺寸，使晶核快速增大到臨界尺寸并突破能量位壘，從而促進晶體的生長。

本項目立足于我國豐富的硼資源，研制出了以高硬度、團球狀且彌散分布的 M2B 為耐磨相的高硼耐磨鑄鋼；通過控制基體組織，保證了其磨損穩定性；通過解決復合界面控制問題，開發了低成本 高硼鑄鋼  / 低合金鋼雙金屬復合技術，推動了耐磨材料和重型裝備行業的技術進步。項目共發表論文32 篇，授權發明專利 15 項，制訂標準 2 項。

1.痛點問題 藥物遞送一直是全球藥物研發的熱點領域，本項成果開發了一種工程化遷移體平臺（E-migrasome），與現有解決方案相比具有獨特的技術優勢，可解決現有技術存在的靶向遞送效率差、成本高昂、診斷和治療效果不佳等問題。此外，E-migrasome平臺可改造性高，大小、膜上靶向物質都可按需要遞送的藥物和需要靶向的細胞進行調整，實驗設計靈活、應用場景廣泛。 2.解決方案 本項成果開發了一種工程化遷移體平臺（E-migrasome）。該技術主要是將加速遷移體產生的物質轉染到特定細胞，構建穩定細胞株，隨后采用專利技術處理細胞，誘導其在收縮絲上快速形成大量的微米級囊泡（即工程化遷移體）。荷載物質可以通過轉染細胞，伴隨著遷移體的產生，會進一步定位到遷移體內部，或被呈遞到表面，或通過特定工藝裝載到生產出的空遷移體中。最后，通過分離純化帶有載荷的工程化遷移體。根據荷載與受體的結合特性，工程化遷移體可作為遞送平臺，將荷載物質靶向遞送至特定位置發揮功能。 3.合作需求 本項目正在尋求合作伙伴，包括風險資本、制藥企業等。