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本發明公開了一種3D打印具有緩釋抗菌功能的骨組織工程支架材料及制備方法，它是由多孔磷酸鈣材料與海藻酸鈉原位交聯而成，同時負載黃連素。該骨組織工程支架材料通過在打印墨水中摻加黃連素藥物，使得支架兼具抗菌和促成骨的功能，最終通過3D打印和后處理方式調控支架孔結構、通過改變氯化鈣交聯劑的濃度和交聯時間調控支架交聯度，以及通過改變藥物濃度調控支架載藥量來實現該支架的藥物緩釋效果。

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于 復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、 TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理 的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作 結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的 物質原位反應形成難熔化合物。

本發明公開了一種Bi2Te3薄片/石墨烯復合材料，由微米級Bi2Te3薄片和石墨烯組成。由于石墨烯的分散、承載及隔離作用，可有效阻止微米Bi2Te3薄片在熱處理過程中的燒結，以保持晶界對聲子的有效散射，對提高Bi2Te3材料的熱電性能具有重大意義。該復合材料可作為熱電材料。本發明還公開了該復合材料的一步水熱法或一步溶劑熱法的制備方法，具有工藝簡單、成本低、周期短、能耗低等優點。

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

以組織工程和干細胞治療為代表的再生醫學是現代醫學最具發展潛力的領域，有望成為繼藥物和器械治療之后下一個醫療健康行業的支柱產業。再生醫學已在臨床成功地用于皮膚再生，關節軟骨重建，肌腱、脊髓損傷修復，免疫系統功能重建等，并在治療疑難病癥（如遺傳性疾病和心血管類疾病）和各類器官組織（如神經、肝臟、心臟、胰腺等）修復和再生的動物模型和臨床試驗中顯示出良好效果。3D 微組織療法目前在科研領域內，也在大動物（犬）椎間盤蛻變、小動物（鼠）皮膚損傷及小動物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力驗證。這種可注射3D 微組織平臺技術可輔助各種類型的細胞治療和組織 再生，有望像藥物傳遞對于藥物治療一樣在細胞治療領域產生廣泛而重大的影響。其潛在市場主要是各大 醫院和醫療機構，將成為未來治療重大疑難疾病的利器。

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的物質原位反應形成難熔化合物。

本項目針對篩選優良生產性狀菌株、提高菌株生長性能、增強菌株有機酸合 成能力、提升菌株環境適應性等四個制約有機酸發酵過程效能的技術瓶頸，發展和實踐了一整套提高短鏈有機酸發酵過程性能的的策略與方法。(1) 在菌株篩選方面，建立了基于微生物生理特性的理性定向篩選技術、基于有機酸生化特性的高通量定向選育技術。(2) 在營養供給方面，建立了基于全基因組序列的微生物營養需求解析技術、基于微生物營養需求的定向定量元素供給技術。(3) 在代謝流調控方面，建立了輔因子調控碳代謝流速度和流向的方法、微生物亞細胞代謝工程的碳流分區調控技術，發展了基于最優合成途徑的碳代謝流流向及通量的調控方法、基于轉運子工程的代謝流傳輸調控方法、基于微生物生理特性的分階段過程控制技術。(4) 在環境適應性方面，建立了脅迫與耐受響應的有機酸發酵強化技術、發展了環境適應性的全局調控因子擾動解析技術。

背景：腦脊髓損傷后軸突再生、功能恢復仍然是一個世界性的難題。脊髓損傷后代償性軸突側芽生長能部分恢復肢體自發性運動，但肢體技巧性運動高度依賴皮質脊髓束的完整性。前期研究發現高度選擇性皮質脊髓束完全剝奪動物模型（Celsr3|Emx1小鼠）各種運動功能完全正常，提示神經網絡具有很強的自發可塑性，其在運功功能的恢復中可能發揮重要的作用。

采用自主創新的霧化反應法新工藝，能夠制備出介孔ZrO2和Al2O3等球形粉體顆粒，通過進一步的技術研究和開發，實現顆粒粒徑和顆粒微結構可控的介孔ZrO2和Al2O3等球形粉體顆粒制備技術。目前行業上制備出的ZrO2和Al2O3等球形粉體主要為實心顆粒，顆粒球形度不太好，本方法制備的ZrO2和Al2O3等球形粉體球形度好，有利于成型；介孔結構，顆粒密度小，節省鋯資源。 應用范圍： 固體催化劑或載體；人工骨原材料和口腔材料；藥物釋放；氧氣傳感器等。

研發階段/n內容簡介：采用原粉或中間合金直接在鋁熔體中原位反應生成復合增強相的辦法熔煉復合材料，分別在不同壓力狀態下（自重狀態、100噸液壓機上和1.5KW超聲波發生器中）和約束狀態下（將三維金屬網預置于金屬型中）凝固，在不同的工藝控制條件下（溫度、壓力、時間等），研究凝固組織中三維立體金屬網、Al2O3、鐵鋁系金屬化合物的形態及其微界面傳熱和傳質規律，并通過不同的熱處理工藝研究三維立體金屬網絡、自生彌散質點Al2O3、鐵鋁金屬間化合物對金屬基體復相強化特點。從而獲得了具有高強度、高韌性、高模量、耐