核酸与蛋白质生物计量基标准技术体系

为应对核酸与蛋白质精准计量的国际性难题和我国在该领域的计量空白,突破计量核心技术, 建立核酸与蛋白质精准计量量值溯源国际计量基准方法,创建了核酸拷贝数计量、同位素稀释质 谱精准定量的核酸和蛋白质含量精准计量方法;发明手性异构圆二色光谱蛋白质含量精准计量新 方法和非靶标蛋白质去除校正技术;建立了具有溯源性的转基因、体外诊断标志物、蛋白质药物 等核酸和蛋白质国家级标准物质;首次实现了核酸、蛋白质含量量值到国际 SI 单位的溯源和国际 等效,创建了我国核酸与蛋白质生物计量基标准体系。突破了量值传递校准检测关键技术,攻克 了仪器封闭狭窄空间内多位点实时无线传输技术、多物理场耦合实时补偿技术,实现了仪器参数 精细化校准。所建方法已进入国际 KCDB 数据库,具有 16 项国际互认校准测量能力位居世界前列。 5 种国家有证标准物质被德国、英国等 10 个国家采用,奠定了我国在该领域的国际地位,增强了 我国在国际上的话语权。

中国计量科学研究院

病原微生物高通量基因检测技术

PACEseq 病原微生物宏基因组学检测产品,湿实验方面,依托于“十三五”国家重点研发专项 的技术沉淀,突破低载量核酸提取技术瓶颈,创新性地将 cell-free mNGS 技术应用于多种类型临床 样本检测,克服了因单纯去宿主技术造成的漏检临床重要病原体和多引入试剂工程菌的问题,更 加全面、真实地还原样本中病原微生物,提高检测灵敏度。干实验方面,①基于“Pan-genome(泛 基因组)”理念,建立了人源泛基因组数据库,保证人源序列过滤更准确和全面,排除人源序列干 扰,病原体泛基因组数据库包含细菌、真菌、寄生虫、DNA 病毒和 RNA 病毒共 23943 种。②以人工 智能深度神经网络为核心的生物信息学分析系统包括核酸浓度、文库浓度、质控信息、序列信息 等超 200 个高维度特征值,整合患者临床信息数据及 18 万例临床样本大数据回归分析,经过人工 智能模型及降噪模型分类得出“置信度”,实现精准诊断感染病原,病原诊断符合率超 85%。③开 创基于不同内参的定量方法,相较于单一内参,极大扩大了精准定量范围,以 R2 ≥ 0.98 实现精准 定量分析,赋能患者病程监测、病原体溯源分析等价值。 BloodSeq 病原体靶向高通量检测产品联合超多重靶向引物扩增技术与高通量测序技术,更贴 合临床重点关注的病原体,以更快速、更灵敏、更精准和更卓越的性能赋能感染临床病原诊断。

西咸新区予果微码生物科技有限公司

功能糖绿色制造关键技术开发与产业化

功能糖是保障公众营养健康的重要物质基础。我国是世界最大的功能糖生产与消费国。项目 实施前,功能糖工业存在糖转化效率低、分离结晶收率低、生产控制单元离散等共性难题,严重 制约了产业的高质量发展,功能糖绿色制造技术已成为国际研究的热点与难点。 团队经长期技术攻关,突破了功能糖制造的关键共性技术,实现了生产过程的集成化与绿色 化。创制新型耐高温葡萄糖异构酶与选择性糖加氢催化剂,实现了核心催化剂研发与制备技术的 源头创新,推进了功能糖生产技术升级,突破了诺维信、杜邦等国际巨头公司对糖异构酶的技术 垄断。创建了智能化区域选择性集成控制技术,操作单元智能一体化控制,实现了系列功能糖产 品的智能化、连续化生产。项目技术的成功实施应用保障了我国功能糖产业的自主、稳定、高水 平发展,促进了全球功能糖产业制造中心向中国转移,有效提高了我国功能糖产品的供应能力和 竞争力。

浙江工业大学

新一代国产相控“磁波刀”AI精准无创治疗技术产业化

高强度聚焦超声技术是一种新型的、无创的物理治疗技术,通过超声在组织中聚焦产生热效 应、对病灶组织产生热消融,从而达到治疗目的。聚焦超声技术是有百年历史的成熟技术,且在 全球范围内已经广泛应用于妇科肿瘤、泌尿系统肿瘤、腹腔肿瘤、颈部肿瘤及脑部神经系统疾病 等 120 多种适应症。截至 2020 年年底,整个治疗领域已完成近 40 万例手术。此技术还拥有多模 式无创治疗新技术,即新型“磁波刀”技术,可以带来精准治疗和“无创、绿色”的惊喜——利 用超声聚焦在肿瘤局部产生 65℃以上的高温,让肿瘤在几秒内被“烧死”。手术过程中,由磁共 振实时成像定位与温度监测为手术安全和有效性保驾护航,不仅没有任何创口,而且不良反应小, 患者的耐受度大大提高。

上海沈德医疗器械科技有限公司

中药配方颗粒产业化关键技术

中药配方颗粒是以符合炮制规范的单味中药饮片为原料,经水提、浓缩、干燥、制粒而成的 颗粒,在中医药理论指导下,按照中医临床处方调配后,供患者冲服使用。因其不仅可满足传统 中医临床辨证施治、灵活组方的用药要求,而且具有质量稳定可控、临床疗效确切、调剂便捷、 携带方便、适合现代人快节奏生活等特点,从根本上解决了传统汤剂使用的不方便性和疗效的不 确定性。 公司制定了 700 多种中药配方颗粒个性化工艺参数,创建了“原料 - 中间品 - 成品”全过程 质量评价体系,有效解决了 700 多种中药配方颗粒不具饮片外形后其品种真伪鉴别及质量优劣评价 关键技术问题,并积极开展中药配方颗粒国际及国家标准研究。研究成果已在一方制药全国 8 个 省建立的 11 个生产基地推广应用,带动了产品质量提升,促进了产品的临床应用,产品已覆盖全 国所有省(市、区),并远销全球 60 多个国家和地区。

广东一方制药有限公司

中药特征图谱在质量标志物中应用

项目的关键技术: 1. 源于古代经典名方的治疗关节炎的中药配方的研发 构建“化学指纹 - 代谢指纹 - 作用靶点群 - 疾病 / 证候相关基因群 - 分子通路”多维关联网 络进行新的处方或古代经典名方的筛选。 2. 液体、固体制剂先进制造关键技术及产业化平台 采用纳米粉碎技术、固体分散技术、药物的包合技术等现代中药制剂关键制剂技术,提高名 贵药材和口服难吸收药等口服生物利用度,掩盖难入口中药味道,提高患者顺应性等。 3. 基于质量标志物的中药分析平台及质量标准研究 建立了中药质量标志物辨识技术,以质量标志物为抓手,建立治疗关节炎经典名方中药复方 制剂质量标准。

江苏莹华生物制药有限公司

自主式口腔种植牙机器人

种植已成为缺牙后重要的修复方式,但目前存在专业医生少、口腔空间狭小、非直视手术难 以保证精度等问题。为解决这些难题,空军军医大学第三附属医院团队将智能机器人、机器视觉、 多传感器信息融合、三维图形可视化等先进技术引入口腔种植领域研制出世界首台自主式口腔种 植牙机器人系统,即由手术规划与仿真平台、模块化口腔种植牙机器人平台、视觉跟踪平台、空 间映射模型、多信息融合的系统控制平台等构成的手术机器人整合体,以实现手术区域解剖结构 的判读重现、术前种植精确设计、种植手术自动精准实施、手术实时导航校准等功能。利用其微 创、效果精准(0.3~0.5mm)、能将复杂的手术过程简单化的特点,提高手术的精度和效率,减少 病人的痛苦,实现即刻修复,为机器人在整个口腔领域中的应用奠定关键性的技术基础。口腔种 植牙机器人系统目前已经获得国家药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证和生产许可证。

空军军医大学第三附属医院

胎儿染色体异常无创产前基因检测(NIPT)技术

无创产前基因检测(NIPT)技术通过采集孕妇外周血,提取胎儿游离 DNA,采用新一代高通量 测序技术及生物信息分析,评估以唐氏综合征为代表的胎儿染色体异常疾病风险,具有无创取样 特点,被美国医学遗传和基因组学会(ACMG)誉为对于 21、18、13 三体综合征产前筛查“最敏 感的检测技术手段”。 华大基因在全球率先实现基于 NIPT 技术的胎儿性染色体、常染色体数目异常和染色体缺失重 复综合征的检测,并在全国首创采用超大测序数据量检测、胎儿游离 DNA 浓度富集等创新性技术, 显著提升检测准确性。华大基因率先实现国内首个无创单病临床应用,将 NIPT 检测范围从染色体 水平拓展至单基因疾病,实现了超过 27 种胎儿单基因病的无创产前检测,还突破行业技术瓶颈建 立了不依赖先证者的单体型分型的无创隐性单基因病检测方法,全面实现胎儿染色体异常及单基 因病出生缺陷一站式解决方案。

深圳华大基因股份有限公司

个体化细胞治疗药物——扩增活化的淋巴细胞(EAL)关键技术应用

EAL® 是“扩增活化的淋巴细胞(Expanded Activated Lymphocyte)”的简称,属于广谱细胞 免疫治疗产品,主要药效成分为杀伤性 T 细胞,以 CD8+ 杀伤性 T 细胞(表面标记为 CD3 分子)为 主要活性成分,旨在通过体外活化、扩增患者 CD8+ 杀伤性 T 细胞克服肿瘤微环境中免疫抑制机制。 经过活化及扩增后的 T 细胞包括针对不同肿瘤抗原的效应性 T 细胞、形成多靶点活化的 T 细 胞群体,这些细胞可通过释放穿孔素、颗粒酶直接杀伤肿瘤细胞,或者通过细胞凋亡信号转导通 路 Fas-FasL 诱导肿瘤细胞凋亡。此外,T 细胞亦可以通过分泌 IFN-γ 和 TNF-α 等细胞因子,发 挥肿瘤杀伤作用。 EAL® 是我国首个,也是目前唯一一项被国家药监局批准、正在进行确证性 II 期临床试验的、 适应症为实体瘤的免疫细胞药物,用于预防术后肝癌复发。目前的临床试验进展展现了较好的治 疗效果,有望为延长肝癌患者的生存期,提高治愈率带来全新治疗手段,届时将有力填补国内实 体瘤细胞免疫治疗领域空白,具有里程碑的意义。

北京永泰生物制品有限公司

溶瘤腺病毒基因治疗生物制剂产品研发及创新技术

近年来,以精准医疗为核心的基因治疗技术高速发展,基因治疗也不再局限于罕见病,在以 肿瘤为代表的巨大临床需求面前,基因治疗也发挥出巨大优势。溶瘤病毒作为基因治疗的排头兵, 凭借兼具安全性和有效性的优点,在实体肿瘤治疗领域,从源头突破了原研药物缺乏的窘境。 溶瘤腺病毒基因治疗生物制剂产品研发及创新技术,针对抗肿瘤药物高毒、无选择性、难以 到达肿瘤局部等难题,坚持探索并不断优化病毒载体,通过对不同区段改造、引入特定基因、插 入肿瘤靶向肽、引入免疫双靶点 / 抗体、衣壳改造、替换稀有亚型等方式,实现了肿瘤特异性复 制、依赖病毒复制的肿瘤特异性目的基因表达、肿瘤特异性旁观者效应、肿瘤定点输送和抗肿瘤 免疫等。 通过开发基因治疗的技术与产品,探索基因治疗安全性及风险性解决方案。成果将直接应用 于国家肿瘤新型诊疗技术的具体实施,不仅能充分带动上下游产业、创造新经济增长点、提供大 量就业岗位,而且作为重点发展的高新技术,将在“十四五”至“十六五”乃至更长一段时间真 正解决我国当前肿瘤治疗过分依赖进口药物、原创产品发展不平衡不充分的“卡脖子”问题,并 实现弯道超车。

华中科技大学同济医学院附属同济医院

专科化磁共振技术及整机系统

技术团队首次开发小孔径、高场强超导磁体,满足儿童体型需求;开发与磁体孔径相匹配的 梯度线圈,梯度场强达 100mT/m,梯度场切换率达 200T/m/s;开发与儿童体型相匹配的儿童专用射 频线圈,信号均匀性大于 90%,16 通道接收;开发并行成像和基于深度学习的快速成像技术,解 决儿童多动、呼吸等产生的伪影,提高图像质量,满足临床诊断要求;将婴儿箱结构降噪和有源 噪声控制技术相结合,大幅度降低扫描噪声至 65dB 以下,减少噪音对儿童的干扰,保护儿童听力 系统,提高扫描成功率;开发儿童专用磁共振扫描序列包,根据儿童年龄、解剖结构和疾病特征 开发儿童专用磁共振序列,促进形成统一的儿童序列扫描技术规范,同时具备动脉自旋标记 ASL、 同时多层成像 SMS、扩散张量成像 DTI等高端序列;开发磁共振兼容的儿童专用生命体征监护系统, 实时监护处于镇静或麻醉状态的儿童的心电和血氧饱和度,解决磁共振使用环境下的兼容性和有 效性问题,使得儿童磁共振扫描更加安全规范。

潍坊新力超导磁电科技有限公司

复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造

项目团队响应国家“创新驱动发展”战略,阐明了口腔多源异构大数据的知识表征驱动的仿 生义齿结构推理机制等关键科学问题,突破了个性化自由型面牙科制件控形控性增材制造新策略 等关键技术。专利转化为中国首套复杂义齿人工智能三维设计商用软件、义齿专用 3D 打印工艺及 力学、美学 6 层连续梯度仿生渐变的叠层氧化锆可切削材料。初步实现用人工智能替代专家经验、 用精准 3D 打印替代专家手法操作技巧、用仿生材料替代天然牙齿硬组织。相关创新研发成果填补 国内空白,专利转化产品关键技术指标达国际领先水平,实现了中国自主高端口腔医疗技术装备 在全球牙科市场“零”的突破。 项目转化成果为义齿的智能设计制造软硬件、材料产品和 II 类医疗器械,应用于牙齿缺损或 缺失后的临床修复诊疗。义齿设计效率、制造精度和仿生性能等关键技术指标达国际领先水平, 实现了修复过程的快、简、准,同时实现了戴入修复体后的个性功能美学仿生匹配,可快速提升 基层和年轻医生的相关技术水平。

北京大学口腔医院

中药制药过程大数据挖掘技术

中药制药过程大数据挖掘技术可分为数据准备、数据挖掘、结果表达和解释 3 个部分。数据 准备部分的工作主要为选取目标数据及数据预处理,随后在数据挖掘部分进行数学模型的建立, 最后根据模型结果给出分析和解释,由决策层形成优化方案并应用于生产,以质量优化为目标, 力争实现动态预警和趋势预报。其中,数据预处理又包括数据清洗、探索性数据分析等处理方式, 涉及可视化、统计描述、通过数据归约和变换满足假设条件或异常检测等手段;在数据挖掘过程 中,又需要基于数据特点选择合适的算法建模,从拟合优度、问题诊断等角度评估模型效果,根 据评估结果不断做出优化,直到达到满意的精度。最后通过结合关键参数的相关性,使用质量预 测反馈模型给出某个或某几个关键参数的智能调参建议,并实时反馈至执行系统,指导生产系统 进行合规性自适应调整,从而避免质量事故的发生。最终达到提高生产效率和产品质量均一性, 降低不良品率、综合能耗和运营成本的目的。

江苏康缘药业股份有限公司

mRNA疫苗纳米递送技术

与传统的减毒活疫苗、灭活疫苗、抗毒素、亚单位疫苗(含多肽疫苗)、载体疫苗、DNA 疫苗 相比,mRNA 疫苗有着较为明显的优势:①安全性高,无整合、诱导基因突变的风险。②水溶性较 好,易成药。③易合成,可快速制备,生产和研发周期短。④ mRNA 的纳米制剂可以靶向递送至 DC 细胞。⑤编码灵活,可编码任何新抗原,可设计成一次表达多个抗原或在同一个纳米制剂中包 含几个甚至几十段 IVTmRNA 序列用于制备多价 mRNA 疫苗。制备安全、高效及质量可控的 mRNA 疫 苗,目前面临行业难点和痛点在于 mRNA 在体内的有效靶向递送,既要避免体内普遍存在的高活性 RNase 使其快速降解,又要克服细胞膜屏障与体内的靶向递送。 纳米脂质体(Lipid nanoparticles,LNP)则为递送 mRNA 片段到达靶点、定点释放提供了支 持。LNP 的结构由脂质分子构成,载体引起免疫反应的概率较小,能够更有效地递送有效成分至目 标靶点。纳米递送技术具有新材料靶向设计,纳米粒制备工艺精简化,体内外 DC 选择性转染技术 的创新特点,并广泛应用于肿瘤疫苗、CAR-T 疗法、预防型疫苗、罕见病治疗、基因编辑等多个 领域。

深圳厚存纳米药业有限公司

成体干细胞规模化制备成药技术及其转化应用

中国医学科学院基础医学研究所作为国内成体干细胞体外规模化制备成套工艺技术体系的研 发团队,并引领开启了我国自主知识产权成体干细胞技术工艺产品研发之路。研究团队深耕间充 质干细胞(MSC)基础研究二十余载,在国际首次提出 MSC 系统理论假说,阐释了 MSC 三大生物学 特征,建立了临床转化创新关键技术策略,验证了 MSC 治疗血液病等难治性疾病的可行性,并阐 明其分子机理,为临床应用提供了科学支撑。在此基础上,创建了新型 MSC 制剂工艺及自体 / 异体 移植产品关键工程化技术和临床转化治疗策略,获国家发明专利授权 9 项,奠定了应用基石。研发 并注册申报了全国第一个干细胞新药,通过跨度长达 16 年的安全性、有效性临床试验研究,充分证 明了该药的安全性、有效性、稳定性和制药工艺的成熟度已经具备上市条件,即将作为我国第一个 干细胞药物问世。并在多个难治疾病的临床试验中验证了间充质干细胞作为药物在临床应用的独特 优势,并针对慢性 GVHD 等疑难杂症制订了一整套干细胞治疗临床方案和操作标准,形成了集干细 胞基础理论研究、技术工艺和产品研发于一体综合性工程全新技术体系,实践了中国科学家在成 体干细胞理论、核心技术、临床转化系统性研究领域持续 20 年的坚持与创新引领。

中国医学科学院基础医学研究所

主动脉夹层微创治疗关键技术体系的建立及国内外推广

主动脉夹层表现为主动脉壁撕裂,是最为凶险的心血管急症之一,传统开胸开腹手术创伤巨 大,死亡率和并发症率高。自 2002 年起,项目组以 Stanford B 型夹层为基础,以累及分支血管的 复杂主动脉夹层为重点,以腔内微创技术(TEVAR)为核心,国际率先报道破口位于降主动脉的逆 撕 A 型夹层 TEVAR 治疗的中期随访中国经验;国际率先报道单烟囱技术辅助 TEVAR 修复弓部夹层的 中国经验;国内率先报道开窗技术修复主动脉夹层的同时,完成 7 个国家首例主动脉弓部病变微 创治疗开窗修复;国际率先证实主动脉夹层急诊 TEVAR 术中覆盖腹腔干的安全性;国际率先报道 TEVAR 治疗晚期妊娠合并急性主动脉夹层,建立并推广了主动脉夹层微创治疗关键技术。参与设计 研发国产主动脉微创修复器械,牵头临床试验并成功进入临床,通过推广国产器械的应用,降低 医疗费用,显著减轻了患者家庭和政府医保的负担。同时领导建立全国 TEVAR 手术质控平台、国 家级学术交流平台和主动脉腔内技术国际培训基地,推广“中国制造”和先进的技术经验,推动 了主动脉夹层微创化治疗进程。

中国医学科学院阜外医院、中南大学湘雅二医院的血管外科团队、上海微创心脉医疗科技股份有限公司

大规模新冠病毒核酸检测实验室工程技术与应用

华大基因火眼实验室是针对全球不断增长的疫情防控需求,开发出的“平疫结合”传感染疾病防 控全套解决方案。该套“大规模新冠病毒核酸检测实验室工程技术与应用”方案具备传感染疾病科学 研究、检测试剂和检测设备供应、实验室建设、检测方法开发、精准检测和大规模筛查等一体化能力。 火眼项目在基因测序仪研发生产技术、宏基因组测序技术、集成化核酸提取技术、移动火眼 实验室集成技术、气膜火眼实验室充气负压密闭技术、病原专家分析系统等方面处于国际领先水 平,在实时荧光定量 PCR 检测技术、荧光免疫层析技术、自动化样本前处理技术方面处于国内领 先水平,整体火眼实验室全套解决方案处于国际及行业引领作用。 在实战中持续迭代更新的火眼实验室,从合规性到标准化,从模块化到可移动,从软、硬气膜到车载 实验室,已全面实现了信息化和自动化,形成了小至万管、大到超高通量(30 万管)的规范体系。从开 始采样到发出万份以上的检测报告,仅在 8-9 小时内即可完成。火眼在全球抗疫中发挥了重要作用,其 高效性、精准性、易操作性和稳定性受到了广泛好评,荣获多项国家各级表彰及塞尔维亚国旗勋章荣誉。

深圳华大基因股份有限公司

COVID-19特异性受体阻断药物人源化美珀珠单抗的研发与应用

新冠肺炎疫情暴发后,陈志南院士团队日夜奋战,潜心研究,于 2020 年 4 月在国际上首次发 现了新冠病毒感染人宿主细胞的受体分子—— CD147,CD147-S 蛋白是新冠病毒入侵人体细胞新路 径。后联合企业研发成功了自主知识产权抗体新药“人源化美珀珠单抗”。 该药是 CD147 受体阻断药物,适应症涵盖轻型、普通型、重型,特异性强、抗体用量少,不 仅能抑制新冠病毒流行株,而且能抑制阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔、奥米克戎等变异株感染和 病毒复制,且有较强的抗炎症风暴作用。 2020 年 2— 5 月,开展了探索性 II 期临床试验。结果表明,该药物对新冠肺炎具有较好的抗 病毒、抗炎等作用,可显著缩短新冠肺炎患者出院时间、提高重型和危重型好转率,明显改善肺 部炎症、缩短核酸转阴时间、炎症指标明显降低,显示了较好的临床效果。 2020 年 11 月至 2022 年 11 月,“注射用美珀珠单抗”在美国,巴西、巴基斯坦、墨西哥已完成 国际多中心 II/III 期无缝衔接临床试验。于 2022 年 1 月 26 日揭盲评估了 167 例重症新冠肺炎患者的 治疗效果,结果显示该药安全、有效,显著降低了患者死亡率、提高了持续临床改善和出院率。

中国人民解放军空军军医大学