体外循环氧合管路（ECMO）抗凝导管
当材料与血液相接触时，两者的界面会发生反应，如血栓的形成，从而限制了高分子材料在血液接触材料上的应用。通过水凝胶涂层的方法，解决了 ECMO 管路的三个方面问题：避免全身抗凝过量风险：低免疫原性抗凝：有效地防止内层脱落：由抗凝涂层到水凝胶管路设备的研制。
循环肿瘤细胞（CTC）自动化检测系统
现有癌症检测方法难以满足癌症早筛需求，血液基肿瘤标志物准确率低、图像学检测排队周期长、穿刺组织活检无法频繁复查。液体活检为基础的检测手段实现无创高效实时的癌症检测，涵盖癌症诊疗多方面，适配多种高发癌症。但现有技术面临复杂流体条件下细胞丢失、破碎，以及因细胞异质性和背景细胞干扰等严重问题引发的假阴性、假阳性率高等问题。同时成本高昂、检测流程繁琐、人工判定易出错，难以形成统一标准，仅停留在各自技术的特殊应用范围，限制其在癌症早筛等领域的市场前景。受自然界启发，项目团队制备了仿生免疫细胞结构芯片与配套试剂盒生产线，并用于泛癌 CTCs 的高效特异性识别与捕获。实现对 16 种上皮性癌症以及 3 种间充质性癌症来源的癌细胞的快速高效分离。为临床癌症检测提供重要技术支撑，提升检测准确性和可靠性。全技术链条将成本降低至竞品的 5%。为了优化 操作流程，降低手动操作误差，开发 CTC 自动化检测设备，全面提升分离效率、增强结果的可信度、减少低效重复劳动，并缩短疾病检测所需的时间。目前初代样机已成功搭建，实现与试剂盒的适配，自动化完成 CTC 分离、染色、成像识别。仅需 20 分钟人工操作便可在每日完
低免疫原性天然提取Ⅰ型胶原的产业化
拥有完整三螺旋结构的牛跟腱Ⅰ型胶原，具有优异的力学强度、良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性等性质，成为止血海绵、人造皮肤、骨修复材料、人造血管和瓣膜、细胞培养支架、面部填充剂等医疗器械和医美领域的重要原材料，市场潜力巨大。三螺旋构象是胶原蛋白理化特性和生物学活性的基础，提取过程保护胶原三螺旋结构的完整性、去除免疫原性端肽、内毒素脱除等技术难点，导致天然提取的Ⅰ型胶原难以量产，胶原纯度可控降解难以满足医疗器械与医美的需求。基于多年在明胶和医用明胶产业的技术积累，理化所研究团队于2020 年开始，开展医用低内毒素牛跟腱Ⅰ型胶原的产业化攻关，具备建设年产百公斤级Ⅰ型牛跟腱胶原生产线的技术、检测、工业化生产线规划及产品在下游领域应用的技术指导能力，可以与医美制剂生产企业合作开发面部植入物剂型，提高胶原的自组装效率与填充效果；可与医疗器械生产企业合作开发基于胶原的Ⅲ类医疗器械，为医疗器械和医美企业量身定制适合的天然提取型胶原产品。
基于工业电纺的新型 GBR 膜与糖尿病伤口敷料的开发
骨骼是人体重要的支撑和保护结构，当发生骨折、骨缺损或骨质病变时，其正常功能会受到严重影响，亟需有效的医用材料进行骨骼的修复。引导骨再生膜（GBR）作为一种极具前景的骨缺损修复策略，在临床实践中得到了广泛应用。然而，目前 GBR 屏障膜，在临床应用中表现出一定的局限性，主要表现为：体内吸收周期不可 控；缺乏成骨活性因子参与；抗菌性能的缺失与炎症风险等。团队通过梯度静电纺丝技术，构建了多层密度梯度的纳米纤维膜，模拟天然骨膜的空间异质性特征。通过功能层与屏障层的协同作用，阻止软组织侵入，并耦合促血管生长因子的早期快速释放与骨组织生产因子的持续释放，实现“先血管化、后成骨”的生物学时序调控，为骨修复的临床治疗提供解决提供了切实且创新的解决方案。糖尿病是一种以血糖水平升高为特征的代谢紊乱疾病，其引发的健康风险已引起全球关注。糖尿病创面的愈合过程受高血糖环境影响呈现高度复杂性，其愈合延迟主要归因于活性氧（ROS）蓄积、局部缺氧及渗出液滞留等多因素共同作用，因此目前市售敷料难以满足治疗需求。团队基于静电纺丝与高效均质技术相结合，构建了立体均匀沉积抗菌剂/抗炎抗氧化剂/自由基清除剂、具有 3D 多孔结
超快激光精密成型技术与装备
超快激光精密加工技术是一种利用超短脉冲激光进行材料加工和成型的高精度技术，已在微电子器件、光子学器件、微流控器件、光传感等领域得到了广泛应用。我国在超快激光精密加工领域取得了飞速发展，在科研上新的发现、发明和创造不断涌现；在产业化应用方面已诞生了多家销售额超亿的企业，在国际激光加工领域起到举足轻重的作用。 应用场景包括： 1）微纳加工：由于超快激光能够在微纳米级别上进行精确加工，该技术非常适用于微型机械部件、传感器、电子元件及具有复杂形状的微型结构如微孔、微结构表面等的制造。 2）航空航天：该技术用于制造复杂的零部件，如涡轮叶片、喷嘴和精密光学部件。 3）精密光学制造：该技术用于制造高精度的光学组件，如光纤、镜头、光学滤光片等。 4）金属与陶瓷加工：由于激光脉冲极短，热输入小，不容易引发材料的热变形或裂纹，该技术对硬质金属、陶瓷及其复合材料的加工能力更强。随着超快激光技术的不断发展，激光设备的功率、稳定性和集成度不断提高，未来可能会在更多的高端制造领域中发挥重要作用。总之，超快激光精密成型技术是一项具有广泛应用前景和巨大发展潜力的先进制造技术，能够满足高精度、高复杂度、高效率的加工需求
磁场辅助超冰温保存技术
近年来，全球食品行业对水果和蔬菜等优质新鲜易腐产品的需求激增,同时由于食品季节性、地域性和含水率高等因素造成的腐烂变质也带来极大经济损失。现有冷链技术中，为防止形成的冰晶会对食品基质的微观结构造成损伤，通常需要在零上温度食品进行冷藏，但在该温度下食品容易因生物和酶反应而变质。在“双碳”战略的驱动下，迫切需要开发兼具高效节能与食品保鲜效果的创新技术。磁场辅助超冰温保存技术是一种在食品冷链领域中具有突破性的保鲜方案。该技术通过在食品超冰温环境中施加特定频率和强度的磁场，影响水分子的氢键网络结构,有效减缓食品中冰晶的生长和迁移。与传统冷冻冷藏技术相比，超冰温保存可在更 低温度范围内实现优质保鲜，进一步抑制微生物的繁殖，显著提升食品的保鲜品质。根据现有文献，磁场辅助下水果在-5℃下过冷储存 12h 后水分损失相较无磁场辅助下降了 30%，且质地与颜色相较新鲜样品无明显变化。此外，磁场辅助系统运行稳定，维护成本低，能够满足现代食品工业对经济性和可持续性的双重要求。磁场辅助超冰温保存技术具有广泛的应用前景，尤其适用于水产品、果蔬、畜禽肉类等对温度敏感的食品保存需求。这一技术的推广将为冷链物流行业提