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2008年度全世界67億人口新發食管癌48.2萬例，發病率為7.0/10萬 。由于國民飲食習慣，生活水平，健康意識等多方面因素及食管的特殊生理功能，中國食管相關疾病一直呈現持續高發狀態。我國是世界食管癌的高發地區，食管癌患者占世界的 50 ％，高發區發病率達32 ～48/ 10 萬，每年死亡人數達23.8萬人。其中，先天性食管閉鎖、發育異常的發病率在新生兒中約為1/3000。胃食管返流癥狀人群發病率為8.97%，糜爛性食管炎的人群發病率1.92%，化學性燒傷導致的食管廣泛性狹窄，食管息肉、瘺等。 據衛生部統計，全國每年需進行食管手術 的人群超過 2000萬人 ，目前使用胃鏡是診治食管相關疾病首選方案。尤其對于早期診斷及治療，內鏡下粘膜剝離術由于創傷小，能完整剝離腫瘤，能保持食管結構和功能的完整性，術后病人生活質量高，更是治療食管疾病的優選方案。但是，早期食管癌ESD術后引起的潰瘍、出血及狹窄的現象依然無法解決。 該項目制備的小腸粘膜下層(small intestinal submucosa, SIS) 材料，是一種含生物活性因子的天然材料，可有效去除細胞成分，保留較多生物活性因子，有效降低免疫原性，降低炎性反應，提高材料的安全性和有效性，具有組織特異性再生的特點，可以有效解決食管癌ESD術后潰瘍、出血及狹窄的問題。具有可持續性研發能力的開放體系，可根據臨床需求，持續性研發形成系列產品。未來可擴展到所有肌性組織器官修復再生材料的開發（如尿道，膀胱，膽道、子宮等），最大限度滿足醫療需求，具有更為廣闊的商業市場前景。

加氣混凝土保溫砌塊是由混凝土和加氣混凝土復合而成；將混凝土芯塊設置在砌塊 內部，作為承重材料，將加氣混凝土層設置在承重的混凝土芯塊外圍，作為混凝土芯塊 的外保溫層；混凝土芯塊可以為實心，也可以為空心。由于砌塊具有自保溫功能，因此 既可降低墻體溫差應力減少墻面開裂，又可降低建筑能耗。與有機保溫材料相比，由于 選擇加氣混凝土作為外保溫層，因此既可延長墻體保溫層的使用壽命，又可避免冷橋出 現。由于選擇普通混凝土作為主要承重材料，因此既可滿足承載力的要求，又可滿足經 濟性的要求。經原型試驗，證實復合砌塊的抗壓強度可達到 10MPa 以上，墻體的保溫性 能可得到明顯改善；生產工藝簡單，現場砌筑與普通多孔磚無異，墻體綜合造價相對較 低。

近期我司正在研究輕型混凝土井蓋支柱，原支柱是普通鋼筋所制作，易變形、易生銹、易膨脹，導致井蓋使用年限限制，現用復合纖維增強材料代替，研究驗實檢測中。

NELD-CSTM混凝土沖刷試驗機是根據《水工混凝土試驗規程SL/T352-2020》和《DL/T5150-2017水工混凝土試驗規程》所規定的技術要求而設計的，利用高速離心力旋轉葉輪轉動水流沖擊混凝土內環表面，以測定混凝土表面抗水流沖擊磨損能力。客戶可任意調整沖刷流速(10m/s∽40m/s)及沖刷時間。由于成型試件較重，產品采用液壓升降試件箱的方式進行裝卸，大大減輕人工吊車協助，試驗箱內采用制冷循環系統實現試件箱體溫度的控制(目標溫度可設定)，該設備是測定各類混凝土內表面高速抗水流砂沖擊磨損能力的專用儀器。全自動升降試驗箱體設計國內首創。

執行標準：GB/T 50082-2009，JTG 3420-2020 混凝土的碳化作用是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣在有水存在的條件下發生化學作用，生成碳酸鈣和水。碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內部逐漸擴散的過程。碳化對混凝土最主要的影響是：使混凝土的堿度降低，減弱了對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋的銹蝕。碳化還會引起混凝土收縮（碳化收縮），容易會使混凝土的表面產生細微的裂縫。 NELD-CA070型混凝土碳化試驗箱是北京耐爾得公司研發的進行混凝土碳化試驗的專用設備。產品采用中文液晶顯示，操作簡單，全程自動控制，性能完善。

攪拌是化工、食品、制藥等行業中典型的單元操作。隨著不可再生能源的 日益枯竭，過程強化的必要性已是共識，是可持續性發展的重要“綠色技術”之 一。如何在不增加能耗的前提下提高流體攪拌混合效率，已成為需要迫切解決 的問題。 本項目提出了流體攪拌混沌混合技術，提高對攪拌槽內流體流動的周期性 和攪拌槽空間結構的對稱性的擾動，在流體內部誘發混沌，從而提高混合效率。

設備研發依據：《國際海運固體散裝貨物規則（簡稱IMSBC）》研發基于散裝礦產品適運水分極限要求的流盤法實驗所用流盤測試儀、插入度法實驗所用插入度法測試儀、樣品前處理固液混合機。 固液混合機：是為適運水極限檢測樣品進行前處理混樣的設備；可實現樣品混合的精確加水，解決了人工混合樣品勞動強度大，混合不均勻的問題；料筒、噴頭及外殼全采用304鏡面不銹鋼，防止長時間水分浸泡，設備生銹的可能；采用計量泵，實現了水分的精確添加；提高了水分添加的精度和混合的均勻性，保證了檢測結果的準確率和權威性。

成果內容： 本成果取得3項發明專利。除濕材料技術于2019年2月在海南省萬寧市進行了性能測試。試驗結果表明：在陽光充足的情況下，除濕和再生的轉化率可以達到98%左右，能夠滿足除濕材料再生的要求。 成果優勢：該技術可用于潮濕環境下電力電氣設施、工業生產、國防建設、儀器儀表、日常生活等的除濕，有太陽條件下可實現太陽能再生和循環利用等。具有很大的應用前景。 成果成熟度：小試階段 轉化方式：技術入股、合作推廣、技術轉讓 成果知識產權情況 專利號 專利名稱 專利狀態 ZL201711397996.4 一種連續化學反應法蓄熱放熱系統 授權 ZL201310274286.8 一種膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用 授權 ZL201310274316.5 膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用 授權 圖1 除濕材料的DTA-TG 熱分析圖 圖2除濕材料的吸潮量隨時間變化曲線 圖3 不同再生溫度下除濕材料的再生量隨時間變化曲線

近日，南方科技大學材料科學與工程系（簡稱“材料系”）系主任程鑫教授團隊針對新冠肺炎疫情緊急自主研制了低成本、桌面型高效滅菌消毒口罩再生設備（簡稱“口罩再生設備”）。該設備可對使用過的口罩進行殺菌消毒再生，緩解口罩供應緊張的同時減少大量廢棄口罩對公共環境和公共衛生的潛在污染。 聚焦需求：讓口罩再生使用成為可能 新冠肺炎疫情發生以來，口罩等小件個人防護物資成了人人必備、出門必用的物件。隨著工廠、企業等復工復產，口罩的需求量將進一步加大。目前，因口罩生產的關鍵原材料熔噴無紡布供應短缺，口罩供應依然緊張。 目前市面上不乏消毒設備，但并沒有針對口罩這一特殊防護品所設計的消毒產品。  疫情就是命令。研發團隊克服了研制時間緊，疫情期間供應鏈、物流不通暢等重重困難，在不到一周的時間內完成了滅菌消毒裝置原理和方案設計、圖紙設計以及裝置樣機組裝，并申請了數項專利。該口罩再生設備集成采用多種消殺方法，能夠快速實現對口罩殘存細菌和病毒的徹底消殺，且不破壞口罩的基本防護功能。 目前，研發團隊正在與第三方測試機構合作，獲取獨立評估與認證。首批設備將投放給工廠、學校、醫院等單位，作為防疫應急使用。后續將借助深圳市強大的電子設備制造資源，盡快實現量產。 設備原理：多模塊協作徹底消滅病毒和細菌 程鑫介紹，團隊研發的口罩再生設備通過紅外燈快速加熱和高強度紫外燈照射等功能模塊，實現口罩無害化再生處理,能夠在不到3分鐘的時間內快速有效地徹底消滅病毒和細菌，每臺設備一天（按10小時計）可處理400個口罩。團隊還和南科大第二附屬醫院（深圳市第三人民醫院）合作，測試了口罩再生設備樣機的滅菌消毒效果。此外，團隊還開展了新版組合型口罩殺菌及再生設備的研制工作，能夠在第一版設備的基礎上進一步使處理后的口罩達到原有的防護水平。 應用場景：可消毒物品類別多 適用場所廣 該口罩再生設備在日常也具有廣泛用途，可以為護目鏡、面罩、個人毛巾、水杯等物品提供快速消殺能力。設備可為家庭、辦公室、幼兒園、養老院等普通場所提供快速高效的滅菌消毒能力，為老人、嬰兒等免疫力弱的易感人群在流感、肺炎等流行性疾病高發季節提供有效防護。設備研發團隊包括程鑫課題組和南科大孵化的攸太科技公司的研究人員、機電設計人員。團隊擁有豐富的儀器設備開發經驗和能力，充分發揮南科大豐富的材料與微結構分析與表征設備作用，對口罩材質、細菌和病毒的微觀結構、細菌消殺效果等進行表征。南科大相關專家也給予了項目研發很多關心和支持，設備樣機才得以快速搭建完成。程鑫表示，希望此次研發的口罩再生設備能夠為即將復工復產的企業和廣大市民解決“燃眉之急”，并在疫情過后作為個人用小件物品的快速滅菌消毒設備，減少致病病原傳播，為個人健康保駕護航。

眼角膜作為視覺成像系統中一個至關重要的組織，是眼睛最前面的凸形高度透明物質，可以保護眼內的微結構及組織，并為眼睛提供大部分屈光力。但是角膜損傷、感染及一些先天性因素導致角膜疾病成為全球第二大致盲疾病。同種異體角膜、人工角膜及人的羊膜移植是三類臨床上應用最廣泛的角膜疾病治療方法，但是這些方法都會存在一定的問題或缺陷。因此，利用先進的生物制造工程的方法（Biofabrication）開發出一種治療性的角膜支架，用于替代受疾病影響的角膜組織或誘導角膜組織自身再生，是至關重要的。目前，角膜組織誘導再生的難點在于角膜基質層，該層組織是角膜的主要組成部分，具有多層正交定向的納米纖維板層組成的復雜結構，利用傳統的生物工程的方法很難真實地模擬基質層的結構。纖維板層之間分布著角膜基質細胞，這種細胞在體外培養及角膜組織損傷時很容易轉化為角膜成纖維細胞及肌成纖維細胞，導致角膜出現瘢痕。因此，制備能夠模擬天然角膜基質結構的支架，同時保持角膜基質細胞的表型，誘導角膜基質的再生，是一個重大的挑戰。針對這一難題，彌勝利和孫偉課題組提出了使用近場靜電紡絲技術制備網格狀的亞微米纖維支架，并和水凝膠技術結合，制備了纖維水凝膠復合支架，用于模擬正交定向的角膜基質板層結構和板層之間起連接作用的糖蛋白。課題組提出了一種最優的拓撲結構及化學因子的組合，可以抑制角膜基質細胞的成纖維分化，保持其表型，并最終實現角膜基質的誘導再生。圖1：（a）近場靜電紡絲技術制備的具有不同纖維間距的PECL網格狀亞微米纖維支架在不同放大倍數下的SEM圖片；（b）接種在100um網格狀纖維支架上的角膜緣基質干細胞進行細胞骨架及細胞核染色，細胞可以在支架上沿著纖維方向生長；（c）5% GelMA水凝膠內封裝的角膜緣基質干細胞進行活死染色圖片；（d）5% GelMA水凝膠內封裝的角膜緣基質干細胞進行細胞骨架及細胞核染色圖片；（e）纖維水凝膠復合支架的SEM圖片。目前近場靜電紡絲技術應用最廣泛的材料是PCL，但是由于PCL是疏水材料，不利于細胞的粘附，因此該研究利用PEG作為引發劑，合成了PEG和PCL的共聚物PECL，顯著提高了PCL的親水性。課題組首次利用近場靜電紡絲技術成功制備了正交定向的PECL亞微米纖維支架 (圖1a)，角膜緣基質干細胞可以在支架表面黏附并沿著纖維方向鋪展及生長 (圖1b)。研究通過將MA修飾到明膠大分子鏈上合成了GelMA，探究出最優的MA修飾度及GelMA濃度，可以使封裝在GelMA水凝膠內的角膜緣基質干細胞保持高的細胞活性(圖1c)并能鋪展開(圖1d)。課題組采用模具灌注的方式制備了纖維水凝膠復合支架 (圖1e)，通過研究不同纖維間距的網格狀支架對纖維水凝膠復合支架理化性能的影響，找出了最優的拓撲結構可以使纖維水凝膠在力學性能、透光度和溶脹性方面最接近于天然的角膜組織。研究將角膜緣基質干細胞接種在2D的細胞培養皿、3D的GelMA水凝膠及最優的纖維水凝膠復合支架內，并研究角膜緣基質干細胞在含血清及不含血清的培養基中的分化及角膜基質細胞表型的維持。研究表明，這種最優的纖維水凝膠的拓撲結構及無血清培養基可以抑制角膜基質細胞向成纖維細胞分化。圖2 大鼠角膜基質內板層移植實驗及評估：（a）5種支架移植后裂隙燈觀察圖片；（b）支架移植后OCT觀察圖片，標尺是1000um；（c）術后不同時間段中央角膜的厚度；（d）術后1個月和3個月免疫熒光染色圖片觀察組織誘導再生情況，標尺是100um；（e）術后1個月和3個月HE染色圖片觀察組織誘導再生情況，標尺是100um。最后，研究使用大鼠進行角膜內的板層移植實驗，分別進行了3D GelMA水凝膠、含化學因子3D GelMA、最優纖維水凝膠支架及含化學因子最優纖維水凝膠支架的移植，對照組為自體角膜移植（圖2a）。術后通過OCT、免疫熒光染色及HE染色進行3個月的研究觀察（圖2b-e）發現相比于其他的支架，含化學因子的最優纖維水凝膠支架的移植可以最好地實現角膜基質的誘導再生。?論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-14887-9