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針對城市排水管網(wǎng)有害氣體如硫化氫（H2S）和甲烷（CH4）等風險管控難題，通過機制研究、模型建立、技術研發(fā)等形成了城市排水系統(tǒng)有毒有害氣體管控集成技術。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 針對城市排水管網(wǎng)有害氣體如硫化氫（H2S）和甲烷（CH4）等風險管控難題，通過機制研究、模型建立、技術研發(fā)等形成了城市排水系統(tǒng)有毒有害氣體管控集成技術，近五年共發(fā)表11篇SCI論文，包括5篇Water Research.和1篇Environment International，并有1篇發(fā)表在我國高質量科技期刊 Journal of Environmental Sciences上，另外授權國家發(fā)明專利2項和計算機軟著1項。簡短介紹如下： 1）機制研究。針對排水管網(wǎng)內H2S和CH4產(chǎn)生機制不明的問題，揭示了生物膜在下水道H2S和CH4產(chǎn)生過程中所起關鍵作用，闡釋生物膜內部空間結構動態(tài)演化對硫化氫濃度波動的影響機制，指明了下水道有害氣體控制方向的“靶心”。 2）模型建立。針對排水管道中H2S和CH4產(chǎn)排規(guī)律不明及缺乏準確的預測手段問題，建立首個基于生物膜模型的城市排水管網(wǎng)水質數(shù)學模型BISM，首次定量揭示了復雜多變條件下排水系統(tǒng)中有害氣體形成釋放規(guī)律，為精準、高效管理控制排水系統(tǒng)有害氣體污染提供了強有力的技術支撐。此外，開發(fā)了H2S產(chǎn)排預測軟件，牽頭制定國內第一個排水管網(wǎng)H2S風險管理技術標準“廣東省地方標準《城市排水管網(wǎng)有毒有害氣體監(jiān)測與風險分級管理技術標準》”，并于大灣區(qū)各地試行。進一步，應用數(shù)學模型和實驗證實，揭示廚余垃圾粉碎后排入下水道會帶來H2S和CH4濃度劇增的風險，為我國的垃圾分類管理政策制定提供科學依據(jù) 3）技術研發(fā)。分別從①抑制生物膜內的SRB活動。②限制生物膜中的硫化物跨相遷移。③氧化污水中硫化物和④限制氣態(tài)H2S在管內聚集，四個維度研發(fā)多種適用于排水系統(tǒng)的H2S控制技術和實施策略，提出H2S污染治理的系統(tǒng)化解決方案。 本集成技術屬于國際領先技術，相應成果已發(fā)表在相關SCI論文上，并且其中5篇發(fā)表在環(huán)境領域頂級期刊Water Research上，具有很強的先進性和獨占性。

本成果六軸驅控一體系統(tǒng)內部集成了基于相鄰交叉耦合的六軸同步控制算法。在驅動模塊內部會對每軸反饋信號進行同步控制策略處理，并引入一種基于電流動態(tài)調整的補償系數(shù)，解決傳統(tǒng)相鄰交叉耦合結構補償響應慢、同步精度不高的缺點，同步誤差補償周期短，具有更快的同步控制響應和更高的靈活性。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 傳統(tǒng)的工業(yè)機器人控制和驅動分離，即采用一個獨立運動控制器控制多個獨立伺服驅動器的形式，存在集成度低、體積大、成本高等問題。本成果開發(fā)的六軸驅控一體工業(yè)機器人控制系統(tǒng)由工業(yè)機器人控制軟件和伺服驅動系統(tǒng)組成，主要特點有： （1）基于多核的SoC芯片，通過片內總線實現(xiàn)控制系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)的高速互聯(lián)通信，保證信息傳輸?shù)母咝院头€(wěn)定性。機器人控制算法和六軸驅動系統(tǒng)共用一個芯片中不同的內核完成，實現(xiàn)高度集成。 （2）針對傳統(tǒng)機器人六軸無法高精度同步問題，本成果六軸驅控一體系統(tǒng)內部集成了基于相鄰交叉耦合的六軸同步控制算法。在驅動模塊內部會對每軸反饋信號進行同步控制策略處理，并引入一種基于電流動態(tài)調整的補償系數(shù)，解決傳統(tǒng)相鄰交叉耦合結構補償響應慢、同步精度不高的缺點，同步誤差補償周期短，具有更快的同步控制響應和更高的靈活性。

與儀控相關和化工相關的技術崗位人員

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本發(fā)明屬于閥門領域，并具體公開了一種海深自動補償型全海 深液控截止閥，其包括閥體、閥套組件和閥芯組件，閥體側面開設有 入口和出口，閥套組件嵌裝在閥體內，包括彈簧蓋、壓桿閥套、閥芯 蓋、閥座、壓片、推桿閥套基體和螺堵，彈簧蓋與閥體上端相連，其 上開設有壓桿平衡口，下端開設有安裝彈簧的凹槽，閥座內開設有閥 口和閥座導流孔，閥芯蓋內開設有閥芯蓋腔室和閥芯蓋通流孔，螺堵 與閥體下端相連，其內開有控制口;閥芯組件包括壓桿、閥芯和推桿， 壓桿依次插入壓桿閥套和閥芯蓋，閥芯設于閥芯蓋腔室與閥口之間形成的空腔內。

一種對可改善鋁基復合材料潤濕性的Al-Si-Ti系三元活性釬料；其成分為：7~14%Si，0.1~1.2%Ti，余Al；施焊時，預置后適當加壓，再加熱至約610℃。對體積分數(shù)為30%的氧化鋁短纖維強化的純鋁基復合材料采用Al-12Si-0.5Ti釬料可獲得接頭有效系數(shù)達99%以上的優(yōu)質接頭，遠遠優(yōu)于現(xiàn)有各文獻報道的焊接效果。 

2020年5月4日，中國科學技術大學生醫(yī)部、基礎醫(yī)學院、中科院天然免疫與慢性疾病重點實驗室和合肥微尺度物質科學國家研究中心周榮斌、江維研究組，附屬第一醫(yī)院潘躍銀研究組和復旦大學柳素玲研究組合作在NatureCellBiology上在線發(fā)表題為“Myeloid PTEN promotes chemotherapy-induced NLRP3 inflammasome activation and antitumor immunity”的長篇研究論文，發(fā)現(xiàn)髓系細胞中PTEN蛋白能夠促進NLRP3炎癥小體活化，并增強化療反應性?；熓悄壳爸委熌[瘤最常用的手段之一，但是一些腫瘤患者對化療藥物并不敏感。除了受腫瘤細胞自身因素的影響外，越來越多的研究表明免疫微環(huán)境對腫瘤的化療效果同樣具有重要作用。過去的研究表明蒽醌類化療藥物能夠誘導腫瘤細胞發(fā)生免疫原性細胞死亡，釋放大量免疫原性物質如HMGB1和ATP，誘導NLRP3炎癥小體活化和IL-1β和IL-18等細胞因子產(chǎn)生，從而促進腫瘤微環(huán)境中免疫細胞浸潤并提高化療誘導的抗腫瘤免疫。盡管腫瘤微環(huán)境中NLRP3炎癥小體活化對化療效果的發(fā)揮至關重要，但是在腫瘤微環(huán)境中決定NLRP3炎癥小體活化的因素還不清楚。PTEN蛋白是機體中重要的腫瘤抑制子，具有脂質磷酸酶和蛋白磷酸酶雙重磷脂酶活性。已有的研究表明腫瘤細胞中PTEN蛋白通過其脂質磷酸酶活性逆轉PI3K-AKT-mTOR 信號活化，抑制細胞增殖和腫瘤生長。在腫瘤治療過程中，腫瘤細胞中的 PTEN 蛋白缺失導致 PI3K-AKT 信號通路過度活化，引起腫瘤治療抵抗。盡管腫瘤細胞中的PTEN蛋白在腫瘤發(fā)生發(fā)展和腫瘤治療中的功能研究較為清楚，但是PTEN在免疫微環(huán)境中的作用和機制尚不清楚。 為了探究髓系細胞中的 PTEN 蛋白是否影響腫瘤的治療效果，研究者首先對髓系細胞中PTEN條件性基因缺陷小鼠進行皮下荷瘤，并利用能夠誘導腫瘤細胞發(fā)生免疫源性細胞死亡的化療藥物進行治療。結果顯示當PTEN缺陷后，化療藥物對腫瘤的治療效果顯著降低。對小鼠腫瘤組織和腹股溝淋巴結中抗腫瘤免疫相關指標進行檢測，發(fā)現(xiàn)PTEN缺陷小鼠中CD8+T細胞浸潤顯著降低，IFN-γ的分泌也明顯減少。與此同時，腫瘤免疫微環(huán)境中炎癥小體活化相關指標caspase-1剪切，IL-1β和IL-18分泌也顯著減少。這些結果表明PTEN可能通過促進免疫微環(huán)境中炎癥小體活化提高機體抗腫瘤免疫。接下來研究者在細胞水平探究PTEN對炎癥小體活化的影響。通過利用shRNA敲低和PTEN缺陷細胞進行炎癥小體活化實驗，研究者發(fā)現(xiàn)PTEN能夠特異性促進NLRP3炎癥小體活化，而不影響AIM2和NLRC4炎癥小體活化。機制上，PTEN能夠直接結合NLRP3，通過其蛋白磷酸酶功能介導NLRP3酪氨酸32位點（鼠源為酪氨酸30位點）發(fā)生去磷酸化修飾，進而促進NLRP3炎癥小體組裝活化。此外，作者還構建了能夠特異性識別NLRP3酪氨酸30位點磷酸化的抗體以及NLRP3酪氨酸30位點組成型磷酸化的knock-in小鼠Nlrp3Y30E/Y30E，進一步確定了PTEN通過誘導NLRP3酪氨酸32位點去磷酸化促進NLRP3炎癥小體活化。為了明確髓系細胞PTEN促進化療誘導的抗腫瘤免疫依賴于NLRP3炎癥小體。研究者在PTEN條件缺陷鼠中回補細胞因子IL-1β和IL-18，發(fā)現(xiàn)回補細胞因子后能夠顯著提高化療藥物對PTEN條件缺陷鼠的治療作用，表明PTEN通過促進免疫微環(huán)境中NLRP3炎癥小體活化提高機體抗腫瘤免疫。在腫瘤臨床樣本中，研究者也發(fā)現(xiàn)髓系細胞中的PTEN與腫瘤患者對化療藥物的敏感性呈現(xiàn)正相關關系?？傊?，該研究創(chuàng)新性體現(xiàn)在：1）發(fā)現(xiàn)腫瘤抑制因子PTEN在NLRP3炎癥小體活化中發(fā)揮關鍵作用；2）揭示髓系細胞PTEN可以通過控制NLRP3炎癥小體活化從而決定化療敏感性；3）提示髓系細胞PTEN的表達可以作為一種預測化療敏感性的生物標記物。中國科學技術大學生醫(yī)部和基礎醫(yī)學院黃億博士為該論文第一作者，周榮斌、江維、潘躍銀和柳素玲教授為共同通訊作者。該項工作得到了復旦大學丁琛課題組、邵志敏課題組，安徽醫(yī)科大學蔡永萍課題組，蘇州系統(tǒng)醫(yī)學研究所馬瑜婷課題組和中科大張華鳳課題組、金騰川課題組、王朝課題組和白麗課題組及科技部、基金委、中科院、安徽省和中國科學技術大學的大力支持。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41556-020-0510-3

癌癥從發(fā)生到臨床發(fā)現(xiàn)往往需要10年的時間，癌癥治療的根本途徑是早期發(fā)現(xiàn)或者對已轉移瘤能有效治療。循環(huán)腫瘤細胞（circulatingtumor cells, CTC）是指從原位瘤脫落下來進入到循環(huán)系統(tǒng)尤其是血液中的腫瘤細胞。作為液態(tài)活檢核心靶標的CTC，不僅可用于癌癥轉移前的早期篩查，而且在臨床腫瘤的分期、預后、特異性藥物篩選、療效檢測、治療和復發(fā)監(jiān)測等方面都具有極其重要的臨床應用價值。然而由于CTC在血液中數(shù)量極其稀少（約1-100個/mL），其高效高準確捕獲一直是科學前沿難題和臨床應用的關鍵障礙。 現(xiàn)有的CTC檢測方法仍存在較大的局限，包括檢測準確度不足、成本高、效率低、時間長以及檢測條件苛刻等。本項目提出的新型微流控芯片設計，將基于流線的降速結構和基于過濾的捕獲結構有機整合，實現(xiàn)了CTC特異性的匯聚和保留，同時將部分白細胞和紅細胞分流到出口。每經(jīng)過一個這樣的降速結構，CTC就被濃縮一次，白細胞和紅細胞被分走一部分。更重要的是，每一個單元液流速度均得到了顯著下降（變?yōu)樵瓉淼?/2）。經(jīng)過多組這樣的降速結構，液流流入捕獲結構，此時流速已經(jīng)非常緩慢，利用CTC和其他血細胞的尺寸和形變差異，通過三棱柱陣列能實現(xiàn)CTC的高效捕獲?？傮w來說，本項目所提出的微流控芯片能在很大流速范圍內（5-40 mL/h）都實現(xiàn)高捕獲效率（高達94.8%）。此外，芯片上捕獲到的CTC的純度也較高（高達4log白細胞去除率）。臨床癌癥患者患者雙盲測試結果詳實準確率達到100%。運用本項目中的微流控芯片，將實驗室培養(yǎng)的宮頸癌HeLa細胞摻雜到健康血液中，以模擬癌癥患者血液，在很大流速范圍內（5-40 mL/h）都能實現(xiàn)高捕獲效率（高達94.8%）。同時，為了證明此微流控芯片的普適性，測試了四種實驗室細胞系，包括乳腺癌細胞系MCF-7和MDA-MB-231，宮頸癌細胞系HeLa和肺癌細胞系NCl-H226，捕獲效率均穩(wěn)定在91.3%以上。此外，也設置了不同的癌細胞密度以模擬實際的癌癥患者血液，捕獲效率近似為96.2%。隨后，將本項目應用于臨床，對11例癌癥患者血液中的CTC進行檢測，檢出率高達100%，CTC個數(shù)從6-117個/mL不等，平均值31個/mL，中位數(shù)25個/mL。這些研究表明本項目中的微流控芯片能實現(xiàn)癌癥患者的早期檢測。?本項目實現(xiàn)對癌癥患者血液中的循環(huán)腫瘤細胞的單細胞靈敏度和高特異性的的捕獲，由于其成本低，方便快速，效率高，對操作條件不敏感等，因而非常適合大規(guī)模應用于臨床，實現(xiàn)癌癥的早期診斷、實時動態(tài)監(jiān)測和阻斷轉移等效果。

本發(fā)明公開了一種可擴展的套管型微流控芯片的制備方法，包括以下步驟：S1：將與通道尺寸匹配的預置物放入PDMS預聚物中，加熱聚合PDMS，裁成PDMS塊；S2：將預置物移除，留出放置通道的管槽，管槽具有兩個管口；S3：使用倒角打磨后的點膠針筒，在PDMS塊垂直于管槽的方向上開通孔；S4：將PDMS塊開孔的兩面分別與基底和頂層鍵合，其中頂層預置有加樣孔；S5：從管槽的一個管口插入內徑均勻的毛細玻璃管，從管槽的另一個管口插入預拉尖的毛細玻璃管，完成單級套管型微流控芯片的制作；S6：復用所述毛細玻璃管，重復步驟S5，形成多級套管結構。本發(fā)明有效降低了套管型微流控芯片制作的操作難度和經(jīng)濟成本。