国内首次!
陕西研发深海油气用双金属复合管
试制成功
自主式口腔多功能手术机器人
完成了世界首例
截骨移植与即刻种植手术
西北工业大学
“飞天二号”试飞试验取得成功
西安交大王嗣岑教授团队
在智能化学发光探针构建
及肿瘤成像领域取得重要进展
......
近日
陕西科研团队
取得了新的进展和突破
一起来了解
中国石油集团
宝石管业有限公司
国内首次!
陕西研发深海油气用双金属复合管
试制成功
近日,从中国石油集团宝石管业有限公司(以下简称“宝石管业”)获悉:经中国船级社权威检验认证,国内首批自主研发的深海油气用双金属冶金复合管日前在宝石管业试制成功。这项成果打破国外垄断,填补国内技术空白,为我国深海油气开发提供了关键装备支撑。
▲“镍基合金+X65抗酸碳钢”深海油气用双金属冶金复合管正在车间焊接。
别看它只是一根管子,却是深海油气输送系统的“动脉”。几千米深的海底,高压、低温、高腐蚀,对管材性能是极大的考验。过去,这种高性能管材一直依赖进口,不仅价格昂贵、供应周期长,关键时刻还可能受制于人。
此次宝石管业研发并试制成功的产品,采用“N06625镍基合金+X65MS抗酸碳钢”的双金属结构,管径达610毫米,具备高强度和高耐蚀双重性能。外层碳钢提供机械支撑,扛得住压力;内层镍基合金抵御环境腐蚀,抗得了硫酸、盐水、海底热液。产品采用JCO成型工艺,各项指标稳定,已具备工程化投用条件。
制造这样一根管子,最难的是让两种完全不同的金属材料“握得住手”。镍基合金和碳钢之间性能悬殊,传统工艺难以焊接牢固,容易出现开裂、脱层、腐蚀等问题。过去,国内没有成熟经验,核心技术长期未能突破。
为攻克这一难题,宝石管业依托国家石油天然气管材工程技术研究中心的研发实力和中油宝世顺(秦皇岛)钢管有限公司的制造实力,组建专项攻关团队,围绕异种金属焊接的组织调控、尺寸匹配、耐蚀设计等关键环节开展技术攻坚。两年时间里,团队反复实验,逐步掌握了高效焊接工艺组合、低稀释率控制方法和复合结构整体成型技术,最终实现工业化试制。
宝石管业研究院工程师张君介绍,该产品的成功研制,既解决了制约深海输送管道国产化的关键问题,也为后续在深海各种复杂地质条件下的油气开发提供了可靠材料储备,提升了我国在深海资源开发装备体系中的话语权。
深海油气储量大、潜力足,我国油气资源勘探持续向海洋深处拓展。“好资源”要有“好通道”。复合管作为深海资源输送的“骨架”,技术标准极高。实现自主制造、替代进口,不仅是产业选择,更是战略选择。
宝石管业总工程师张锦刚表示,公司将以此次试制成功为契机,加快产业链协同配套,进一步巩固我国高端油气输送材料自主创新能力。成果变样品、样品变产品、产品变产业,中国制造又一次向深海迈进。这根管子虽小,却连着能源安全的大文章。
空军军医大学口腔医院
自主式口腔多功能手术机器人
完成了世界首例
截骨移植与即刻种植手术
6月23日,空军军医大学口腔医院宣布:该院应用研发的自主式口腔多功能手术机器人完成了世界首例截骨移植与即刻种植手术,为复杂颌面部缺损的快速功能性重建提供了数智化新技术。
医院颌面创伤正颌外科主任田磊介绍,患者因外伤导致左侧下颌骨缺损7厘米,缺失5颗牙,严重影响日常吃饭、说话。“传统治疗方式需进行骨移植重建、种植体植入和义齿修复等多阶段治疗,周期长达1年以上且咬合功能恢复效果不确定。”田磊表示。
在赵铱民院士的指导下,颌面创伤正颌外科田磊主任团队经与患者沟通后,决定依托自主式口腔颌面多功能手术机器人,开展血管化髂骨瓣截骨移植联合即刻种植义齿修复重建术,以显著提升手术操作精准度,大幅度缩短治疗周期,使患者能在一天之内实现容貌与口颌系统功能的快速恢复。
自主式口腔多功能手术机器人是赵铱民院士团队历经十二年持续攻关的重大原创成果,已成功用于全口牙列种植、自体牙移植、完全骨埋伏多生牙拔除、牙髓根尖切除等口腔手术,但将其应用于颌骨复合组织重建与同期牙列修复,世界上尚属首次。
在赵铱民院士领衔下,由白石柱、田磊、史雨林、宋世威、丁明超等专家组成攻关团队同心协力、攻坚克难,针对口腔颌面部解剖复杂、机器人配准识别难度大、多阶段手术集成度高等难题,开发机器人“力-运协同”自适应控制算法,建立完善的手术机器人截骨末端执行系统、智能控制系统以及轨迹规划系统,研发机器人专用手术器械,最终实现口腔多功能手术机器人多解剖部位的快速配准识别、自主式恒力截骨与髂骨精准种植。通过体外模型实验和动物实验证实该系统的安全性、有效性及可重复性,为自主式口腔多功能手术机器人在颌面复杂手术中的应用奠定数智化技术基础。
手术实施过程中,机器人依照术前手术规划自主操作,在患者右侧髂骨的预定位置准确完成四颗种植体植入,并利用团队研发的骨动力末端执行器,在髂骨上精确完成截骨切取手术,制备了形态与面部缺损区完全适配的血管化髂骨瓣。团队在植入髂骨的种植体上进行牙列即刻修复,并通过显微血管吻合技术将带有牙列的髂骨瓣移植到患者的面部缺损区,一次手术实现患者下颌骨缺损的形态修复与咬合功能的精准重建。手术过程通过直播系统向颅颌面外科中心会议室同步转播,供业界观摩研讨。
本次手术在世界上首次实现自主式手术机器人从单一常规口腔治疗向全身多区域复杂手术操作的跨越式升级,系统验证口腔多功能手术机器人在复杂组织移植与功能重建领域的突破性技术优势,开创复杂颌面外科精准手术新范式,为严重颌骨缺损患者提供全周期一站式治疗方案,填补机器人自主进行“骨-牙-软组织联合重建”这一世界技术空白,开启机器人辅助快速进行人体复合组织重建修复的新时代。
西北工业大学
空天组合动力团队
“飞天二号”发射成功
2025年6月23日,由西北工业大学空天组合动力团队牵头研制的“飞天二号”在西北某地开展了试飞试验,国际首次获得了煤油/过氧化氢推进剂火箭冲压组合动力的变结构进气、变推力加速、变攻角自主飞行等科学数据,试验取得成功。
西安交通大学
王嗣岑教授团队
在智能化学发光探针构建及肿瘤成像领域
取得重要进展
生物正交剪切化学(bioorthogonal cleavage chemistry,BCC)在肿瘤成像与疾病监测中逐步展现出独特优势,尤其在荧光探针领域已取得显著进展。然而,传统荧光成像依赖外源激发光,常面临自体荧光干扰、光漂白、成像深度不足等限制。相比之下,化学发光(chemiluminescence,CL)技术因其无需外源激发、背景噪声低及信号穿透力强,近年来受到广泛关注,但现有化学发光探针在复杂体内环境中常存在选择性差、激活机制不明确、难以精准控光等关键难题,严重制约了其在生物医学领域的深入应用。
面对上述挑战,西安交通大学郭东男博士在导师王嗣岑教授与侯晓芳副教授指导下,联合西安交通大学化学学院以及一附院、二附院,成功开发了一种智能金属钌(Ru)催化的生物正交激活化学发光(bioorthogonal activation chemiluminescence,BAC)探针,通过将BCC策略与苯氧基-金刚烷基-1,2-二氧杂环丁烷骨架(PAD)整合,实现了对肿瘤微环境中与巯基失调相关的含巯基代谢物(如H2S)在体内的实时精准成像。
▲金属钌催化BAC探针在肿瘤组织中特异响应H₂S,实现“开/关”型信号调控与肿瘤可视化成像。
该BAC探针通过“钌锁定”(Ru-locked)机制,突破性实现了对复杂肿瘤微环境中巯基的高选择性激活,有效克服了传统化学发光探针的诸多局限性。该机制具有快速响应(1 min)、高灵敏度(LOD=0.24 μM)和稳定发光(半衰期达 18.5 h)等优势,发光波长覆盖范围广(400~800 nm)。该探针在体内外均表现出对H₂S等含巯基代谢物的优异选择性,可在0~100 μmol/L范围内与H₂S浓度呈现良好的线性关系。
在乳腺癌小鼠模型中,该探针成功实现了对内源性H₂S的高精度可视化,展示出其在肿瘤定位和图像引导手术中的巨大潜力,具有良好生物相容性和靶向性。体内外实验均验证了该探针的低毒性,在常用浓度下对细胞存活率无显著影响,免疫组化结果未观察到明显毒副作用,进一步支持了其在活体成像和临床转化中的应用潜力。
此外,研究团队还优化了PAD骨架合成路线,将合成成本降低了300~400倍,产率由原来的40%提升至95%。这一优化使得探针合成从6步合成工艺简化成了1步,合成时间从14天缩短到了1天,大大提高了实验效率并具备规模化生产潜力。该探针在动物体内成像过程中表现出信号持续性强、背景干扰小的优势,在术中实时监测中具备良好应用前景,为巯基失调及相关病理过程的无创诊断与动态监测提供了全新的技术路径。
本研究首次构建了“钌催化+生物正交+化学发光”三位一体的激活体系,创新性地建立了一套全新的成像机制体系,为肿瘤代谢成像、氧化还原稳态监测及多种硫醇失衡相关疾病的研究与诊断开辟了新路径。该成果不仅对肿瘤分子成像具有重要意义,也为其他巯基相关疾病如神经退行性疾病、心血管疾病的精准诊断提供了新的思路与方法。
以上研究成果以“A Smart Ru-Locked Chemiluminescence Probe via Bioorthogonal Activation for Highly Selective, Real-time and Non-Invasive In Vivo Imaging of Thiol Dysregulation”(一种基于生物正交激活的智能钌锁定化学发光探针用于硫醇代谢紊乱的高选择性、实时、无创体内成像)为题发表在《Aggregate》(聚集体)期刊上。论文第一作者为西安交通大学药学院郭东男博士和胥丹博士,通讯作者为西安交通大学药学院王嗣岑教授与侯晓芳副教授。
来源:秦科技
主编:胡航
责编:田雨 编辑:王涛
邮箱:xaycb999@163.com
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