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近日，東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院陳佳林/張薇團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Advanced Science（IF=17.521）在線發(fā)表題為Material Stiffness in Cooperation with Macrophage Paracrine Signals Determines the Tenogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells的研究論文。該研究首次從“材料-細(xì)胞”和“細(xì)胞-細(xì)胞”兩個(gè)維度綜合解析了材料硬度對(duì)干細(xì)胞腱系分化的直接和間接調(diào)控作用，為肌腱組織工程支架的設(shè)計(jì)和肌腱再生微環(huán)境的多維度調(diào)控提供了新思路。

1.首次得出了天津市區(qū)不同土層的人工凍土的力學(xué)特性指標(biāo)、變形特性指標(biāo)和熱物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律；2.分析研究了人工凍結(jié)過程中溫度場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，給出了凍土墻設(shè)計(jì)厚度所需的平均凍結(jié)溫度及時(shí)間；3.依據(jù)天津地區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特點(diǎn)，確定了天津地區(qū)人工凍土設(shè)計(jì)計(jì)算方法。  

變構(gòu)效應(yīng)(allostery)，是蛋白質(zhì)在外部刺激的條件下，構(gòu)象發(fā)生一定的變化，從而執(zhí)行相應(yīng)的功能，以確保生命體的正常運(yùn)行。為了模擬蛋白質(zhì)中復(fù)雜的變構(gòu)過程，設(shè)計(jì)和合成具有外部刺激響應(yīng)并執(zhí)行特定功能的大環(huán)主體分子一直是超分子化學(xué)的重要目標(biāo)。然而光致異構(gòu)的小分子，在大的環(huán)張力或者應(yīng)力的條件下，一般會(huì)降低或者失去其異構(gòu)性能，因此構(gòu)筑光響應(yīng)的剛性大環(huán)主體分子一直是超分子領(lǐng)域的一大難題。近來，劉育教授課題組與美國(guó)西北大學(xué)J.FraserStoddart課題組合作，設(shè)計(jì)并合成了一個(gè)具有光和熱響應(yīng)的苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體分子。由于大環(huán)張力效應(yīng)，苯撐乙烯吡啶鹽異構(gòu)反應(yīng)的可逆性被進(jìn)一步提高。在光照的條件下，該大環(huán)由(EE)-異構(gòu)體轉(zhuǎn)化成(EZ)-異構(gòu)體、在加熱的情況下，(EZ)-異構(gòu)體又能定量的轉(zhuǎn)化成(EE)-異構(gòu)體.得益于苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體的變構(gòu)效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)一系列富電子和缺電子芳香客體分子的光控可逆釋放與包結(jié)。利用光響應(yīng)的主體來控制分子包結(jié)，不僅為構(gòu)筑更高級(jí)的光響應(yīng)超分子組裝體和分子機(jī)器提供了可能，也在活性中間體的穩(wěn)定，可控的藥物釋放以及污染物分離等方面中具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明可用于外科整形手術(shù)替換病人的畸形外耳；復(fù)合人工耳蝸組件后，該人工耳可用于聽力缺陷的治療和恢復(fù)。

本項(xiàng)目針對(duì)處理水藻爆發(fā)造成水體污染的超聲除藻的作用機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)，開展包括低頻低功率超聲對(duì)微囊藻細(xì)胞作用的生物效應(yīng)及其作用機(jī)理、低頻低功率超聲除藻方法的效率和經(jīng)濟(jì)性和低頻低功率超聲除藻的水環(huán)境生態(tài)安全性評(píng)價(jià)等內(nèi)容的研究。

成果描述：針對(duì)亞洲人群自然膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了符合國(guó)內(nèi)人群的人工膝關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)，為我國(guó)人工膝關(guān)節(jié)制造提供依據(jù)；提出了基于包絡(luò)原理的人工膝關(guān)節(jié)匹配關(guān)節(jié)面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了人工膝關(guān)節(jié)匹配關(guān)節(jié)面的參數(shù)化設(shè)計(jì)，在改變參數(shù)的基礎(chǔ)上可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系列化設(shè)計(jì)和個(gè)性化設(shè)計(jì)；同時(shí)，可拓展應(yīng)用于人體其它關(guān)節(jié)部位的參數(shù)化設(shè)計(jì)。市場(chǎng)前景分析：當(dāng)前，美國(guó)大約每年有30萬(wàn)患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換；在歐洲和亞洲發(fā)達(dá)地區(qū)，每年需做人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者約占人口的千分之一；而我國(guó)現(xiàn)在每年有超過3萬(wàn)患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換。隨著人們觀念轉(zhuǎn)變和生活要求的提高，以及醫(yī)療保險(xiǎn)的改善，可以預(yù)測(cè)不遠(yuǎn)的將來我國(guó)每年至少有30萬(wàn)患者接受人工膝關(guān)節(jié)置換，再加上部分亞洲市場(chǎng)，每年亞洲國(guó)家有潛在50萬(wàn)患者選擇人工膝關(guān)節(jié)置換。如果我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品占領(lǐng)亞洲市場(chǎng)的1/4，每套產(chǎn)品按1元萬(wàn)記，估計(jì)產(chǎn)值為12億。此項(xiàng)目研制開發(fā)適合于亞洲人群特點(diǎn)的人工膝關(guān)節(jié)假體，具有更適合亞洲人膝關(guān)節(jié)解剖特點(diǎn)和高屈曲度功能要求，其市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。 根據(jù)人體自然膝關(guān)節(jié)的特點(diǎn)，開發(fā)適合于亞洲人群，尤其應(yīng)用于中國(guó)人群的人工膝關(guān)節(jié)，符合我國(guó)當(dāng)前骨科醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)際情況，對(duì)于我國(guó)外科醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，項(xiàng)目成功實(shí)施后可以有效地改善患者的生活水平，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

世界上有數(shù)以百萬(wàn)的語(yǔ)言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語(yǔ)言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語(yǔ)言功能，語(yǔ)言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡(jiǎn)易的語(yǔ)言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語(yǔ)音信號(hào)。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語(yǔ)者攜帶、操作簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級(jí)應(yīng)用至系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的跨越。通過專用電路對(duì)聲音信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測(cè)喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語(yǔ)者“開口說話”。