​刷新纪录!东大再捧“优胜杯”

2023年11月02日 21:31:27 | 来源:我苏客户端

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  10月27日至31日,第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛各项赛事在贵州大学圆满落幕。本次国赛共51所高校捧得“优胜杯”,江苏省7所高校捧杯,分别为东南大学、南京航空航天大学、扬州大学、南京大学、南京邮电大学、江苏大学、南通大学。 

  东南大学学生团队在主赛道获得特等奖四项、一等奖一项、三等奖一项,学校以总分全国第二,主赛道总分全国第一,主赛道特等奖数量全国第一,刷新学校历史最高分。

  获得主赛道特等奖的《基于微流控技术的循环肿瘤细胞非标记精准检测仪器》,由东南大学机械工程学院倪中华教授团队完成。

  该仪器具有分选和检测两个功能,当病人的血液样本通入进芯片之中,通过惯性微流控技术,对癌细胞和白细胞进行高精度高通量分选,并且进一步利用电阻抗技术对分得的循环肿瘤细胞再进行多参数电学检测。

  挑战杯项目负责人、东南大学机械工程学院研究生郭克凡介绍说:“这台仪器它的切入点是对循环肿瘤细胞,也就是CTC的分选与检测。现在医学证明,循环肿瘤细胞的转移与侵袭是造成癌症难以治愈死亡率高居不下的罪魁祸首。因此,对循环肿瘤细胞的深入研究,在癌症早期诊断,是有非常重要的医学价值的。从血液中检测CTC,比一些主流的血清学检测灵敏度高3倍以上,比传统的影像检查可能要早3~10个月发现,在癌症早诊早治方面具有重要意义。 ”

  然而,人体每毫升血液中有几十亿个细胞,而循环肿瘤细胞CTC的数量只有几十个,如大海捞针,如何精准分选循环肿瘤细胞成为一个国际难题。东南大学倪中华教授团队基于机械工程学院的学科优势,利用非标记的分选方式,通过微流控芯片,成功将活的癌细胞分选出来。 

  郭克凡说:“白细胞和癌细胞平均直径只有5微米的差异,难以识别,而且血液中白细胞数量庞大,所以从血液中分选出癌细胞非常困难。但是我们通过惯性微流控的方式,利用梯形螺旋结构的微流控芯片,将细胞分选精度提升至2微米,这样我们就可以完全满足白细胞与癌细胞平均5微米的直径差距,可以实现高精度高通量的分选要求。” 

  东南大学机械工程学院教授、博导项楠告诉记者:“我们跟南京大学的鼓楼医院合作,主要做胰腺癌的早期诊断,因为胰腺癌被称为癌王,发现的时候基本上都是晚期了,所以传统的标志物检测CA199的检测,准确性并不是特别高,很多的晚期患者的CA199还是属于阴性,所以我们想把循环肿瘤细胞检测的设备跟他们诊断技术结合在一起,用于实现胰腺癌的早期诊断。”

  由信息科学与工程学院滕晓坤团队完成的《面向6G的感知辅助智能超表面覆盖增强系统》,同样也获得了主赛道全国特等奖,作品围绕移动通信技术向6G演进的目标,将智能超表面技术引入毫米波通信,通过无线感知技术来辅助智能超表面的实时波束赋形设计,旨在解决高频无线信号覆盖范围受限的瓶颈问题。

  智能超表面是东南大学崔铁军院士团队研发的一种新型的电磁器件,滕晓坤学生团队在老师的指导下,通过学科交叉融合,将智能超表面引入无线通信,实现对用户无线信号的增强,达到区域性覆盖增强的效果。

  该项目负责人、东南大学信息科学与工程学院研究生滕晓坤说:“我们如何用智能超表面感知用户所在的位置,并定向地将波束打到用户所在的方位,这是一个关键。针对这一问题,我们采用的是基于波束扫描的方位感知技术,具体的过程就是智能超表面在一个码本当中不断的切换编码,用户反馈每一个编码下所接收的功率,并向基站进行反馈,然后基站就会控制智能超表面,使智能超表面保持能够让用户接受功率最大的编码。”

  团队历时两年,提出了三大关键技术,包括智能超表面部署位置选择技术、基于波束扫描的方位感知技术、以及基于智能优化的波束合成技术。融合这些先进算法,团队开发出了感知辅助智能超表面覆盖增强的实物系统,通过实测对算法和理论进行了验证。

  滕晓坤说:“传统可能对智能超表面的测量是固定一个编码,让用户在已知的位置来进行测量。在我们这套系统当中,用户可以在任意的位置,系统都能够智能探测到用户所在的位置,定向对其进行覆盖增强。”

  另外,在主赛道中,仪器科学与工程学院《力感智能月面轻巧型采样装置》,医学院《功能化蚕丝支架在运动系统组织修复中的效应研究》等2个项目获得全国特等奖。

  网络空间安全学院《面向模型攻击容忍的网络全流量安全态势感知平台》项目获得全国一等奖。

  (江苏广电融媒体新闻中心/黄迪 徐授科 通讯员/宁俊康 编辑/高若婷) 

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