港大创新科研项目于48届日内瓦国际发明展赢取多项殊荣



香港 - Media OutReach - 2023年5月9日 - 香港大学(港大)科研团队于"2023年日内瓦国际发明展"(2023发明展)中取得佳绩,共赢取19个奖项,其中包括 " CAI Award 发明创新奖(中国代表团)"和 "Prize of the Delegation of Malaysia"两个特别大奖。评审结果于4月28日公布 。


港大今年的参展项目来自建筑学院、工程学院、理学院、李嘉诚医学院,以及两个港大InnoHK科研实验室,赢得两个特别大奖、1个"评判特别嘉许金奖"、 6个"金奖",6个"银奖"和4个"铜奖"。

由电机电子工程系霍伟栋博士团队研发的人工智能异常状况侦测技术是两个大奖和一个金奖的得主。新技术利用人工智能实时分析影像中人体的姿势及动作,准确有效地侦测虐待、溺水和犯罪行为等多种异常情况。

由机械工程系生物医学工程教授陈佩团队开发的可编程的细胞微环境工程平台赢得"评判特别嘉许金奖"。平台能模仿细胞在体内的生物环境,进而确保细胞的正确功能,以及推动可预测的临床研究。

日内瓦国际发明展是一个表扬创新发明的年度盛事,全球顶尖科研学者云集,发表最新的前沿科研成果和发明。港大今年共有17项创新科研成果参展,都是针对一些人类面对的逼切问题,提供解决方案的创新发明,覆盖生物医学、疫苗研发、人工智能及人口老化等范畴,两个InnoHK科研实验室,其中先进医学仪器中心的参展发明有诊断败血症而设的适体式生物传感器,以及用作定点照护检验诊断的毛细管微流体平台;病毒与疫苗研究中心的参展项目有干扰素嵌入冠状病毒疫苗,以及纳米复合疫苗。实验室的研究人员在短短年多时间研究有成,并成功转化于现实应用。

"港大杰出的科研学者在不同领域的创新科研项目,成果获得国际认可,成就令人鼓舞。我们正努力将更多研究团队和研发实验室的科研成果转化,加快应用到市场上,并期望进一步发挥科研协作优势,与更多国际科研团队和业界合作,推动更多具开创性的前沿研究,加速把研究成果转化为成品应用,切实改善人类福祉。" 港大副校长(研究)申作军教授说。

港大自2018年起参与这项国际盛事以来,至今共夺得60项奖项,包括4个最高荣誉的"评判特别嘉许金奖"及另外21个"金奖"。

港大于2023发明展的获奖创科项目包括:

CAI AWARD 发明创新奖(中国代表团)& PRIZE OF THE DELEGATION OF MALAYSIA & 金奖

人工智能异常状况侦测技术

这项发明可应用于儿童中心、游泳池、公共交通工具及展览中心等场合,透过侦测异常行为及情况,保障公众安全。利用人工智能侦测影像中的人体骨骼,并就其姿势及动作进行分析,能够捕捉长影片中的内容数据并针对特定部分,更准确有效地实时侦测多种异常情况,例如虐待、溺水、恐怖袭击、交通意外、打斗及犯罪行为等。

此发明由香港大学电机电子工程系霍伟栋博士的研究团队研发。

评判特别嘉许金奖

可编程的细胞微环境工程平台

很多能在实验室成功发挥功效的药物未能于临床测试时发挥预期效果,其中一个主要原因是科学家进行药物研究时,将细胞放到非仿生的平坦和坚硬细胞培养皿上培植,导致细胞在体外培养过程中未能作出于人体原生组识相同的反应。这项可编程的细胞微环境工程平台,能模仿细胞在体内的生物环境,进而确保细胞的正确功能,以及推动可预测的临床研究。项目所发明的多因素生物芯片能辨别不同细胞类型的理想微环境,为科学家提供全面的微环境因子库,以开发不同专业应用领域的细胞的最佳培养环境。

此平台由香港大学机械工程系生物医学工程教授陈佩及其团队开发。

金奖

1. 呼吸道类器官

生物医学研究主要依赖细胞系和动物模型等进行实验,但其与人类生物学及病理学的生理相关性始终有限。这项研究项目建立首个完整的呼吸道类器官培养系统,可于培养皿中有效地重建和扩增整个人类呼吸道的上皮细胞。所有不同的呼吸道类器官模型,包括鼻腔、气道和肺泡类器官,都充分模仿人体原生呼吸道上皮的多细胞组成,并表型仿真相关的功能。这些类器官是具有高度生理相关性的通用工具,较大部分现有的体外模型优胜,适用于各式各样的生物医学与制药应用,包括疾病建模、药物研发、毒性测试和个人化医疗等。

此项目由香港大学微生物学系周婕博士、赵文俊博士、李存博士和袁国勇教授团队研发。

2. 用于治疗新冠病毒基于铋剂的"鸡尾酒疗法"

面对传染性更强的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)变异株,加上接种疫苗所产生的保护降低,以及愈来愈强的耐药性,目前急切需要寻找安全有效的2019冠状病毒病治疗方案。在此项目,研究团队发现两种口服药胶体枸橼酸铋(CBS)及乙酰半胱氨酸(NAC)的组合药物,是具有多靶点抑制作用的抗新冠"鸡尾酒疗法",可有效针对多种SARS-CoV-2变异株及多种已知的冠状病毒。透过混合两款美国食品及药物管理局(FDA)批准的非处方药物,以1摩尔当量CBS及3摩尔当量NAC的比例,能成为安全而且非常有效的口服疗法,针对杀灭病毒的能力为现行药物瑞德西韦的10倍以上。这项治疗方案现于香港进行第二及三阶段临床测试,并将于中国进行第三阶段临床测试。

此发明由香港大学孙红哲教授、袁国勇教授、袁硕峰博士、王润铭博士、李洪艳博士、陈福和医生、程天凡博士、王素玉女士及陈振龙先生共同研发。

3. PERfECT 可穿戴数码健康检测平台

"HKU PERfECT" 在社交媒体上获得全球100多名顶尖科学家的认可,是首个结合高灵敏度、具能源效益及纤巧轻薄等特性的可穿戴健康检测平台,支持分布式医疗技术,以提供遥距及个人化的医疗保健服务,应对人口老化、检疫隔离及医疗仪器短缺等问题。现有可穿戴设备仅能测量心率、呼吸频率、血压等生理信号,相比之下,PERfECT可检测体液中的分子指标,为重大或慢性疾病筛查及监测提供更多信息。

此发明由香港大学WISE Research Group和SESIC LIMITED共同研发。

4. 研发结合1V209的多肽疫苗的方法

这项发明展示结合Toll样受体7(TLR7)激动剂1V209与抗原以诱发抗原特异性反应的开发方法。以往的合成多肽疫苗必须与疫苗佐剂同时使用才能刺激T细胞对抗特定抗原来治疗癌症,惟简单混合抗原与佐剂一般较难诱发足够特异性免疫反应。为了解决这问题,研究团队模仿病毒结构设计了仿生纳米颗粒以增强抗原特异性免疫反应。这项目利用TLR7激动剂1V209,以更安全且环保的方式制造多肽药物偶联物,并形成自佐剂疫苗,透过同时递送抗原和佐剂加强T细胞反应,有助提高稳定性并成功抑制肿瘤生长。

此发明由香港大学生物医学院黄建东教授和胡叶凡博士共同研发。

5. DipμChip – 用作定点照护检验诊断的毛细管微流体平台

DipμChip 是基于毛细管微流体的自动定点照护检验(POC)微系统,针对多项高风险及高死亡率的疾病提供快速简易的便携式检测。这项目利用顶尖的分子生物学及微流体技术设计和制造,透过毛细管压力和表面活化处理,让用户随时轻松进行实验室级别的分析。这个微系统为需要涉及多重接合和清洗程序的一系列不同临床及学术应用作好准备。DipμChip 的终端用户包括诊所、医院、家庭及辅助生活的医疗护理设施,让更多有需要的患者获得充足的临床护理,拯救他们宝贵的生命。

此发明由香港大学机械工程系及先进生物医学仪器中心的岑浩璋教授、Dr. Hassan Sammer Ul 及李沛聪研发。

银奖

1. 行人室内导航及基于位置服务和管理的智能地址牌(SAP)

行人导航以往均采用三边测量技术的位置定位系统(Location Positioning System,LPS)去寻找用户的位置,这种方法无论用于室外全球定位系统或是室内定位都存在极大的误差。这项崭新的解决方案采用具成本效益的创新位置确认系统(Location Confirmation System,LCS),透过利用智能地址牌(Smart Address Plates,SAP),将储存的地理坐标透过创新的 3D 智能地址(Smart Address,SA)代码传送予用户,即使在没有 WiFi 或电话信号的情况下仍能准确定出用户位置并引导他们前往目的地。这个SAP系统可协助用户准确找到多层建筑物内的商店、办公室、餐厅或停车位,并可同时用作精确的目标营销,提供基于位置服务和管理。系统具有高度的扩展性,能透过智能地址牌管理系统(Smart Address Plate Management System,SAP-MS)将建筑物内不同楼层的商店或房间连结,然后再将不同地区以至整个城市连结起来。

SAP及LCS系统由香港大学城市规划及设计系叶嘉安讲座教授、仲腾博士和石润博士携手研发。

2. 用于抗病毒研究、疫苗和健康天然产品筛选的新型干细胞平台

疫苗业急需建立用于抗病毒药物研发的崭新人体细胞模型,以提升感敏度和效益。这个项目研发的人体扩展潜能干细胞(hEPSCs),可协助产生人体滋养层干细胞(Trophoblast Stem Cells,TSCs)及合胞体滋养层细胞(Syncytiotrophoblasts,STB),表达高水平的多种冠状病毒受体,并对病毒感染呈高度的敏感性。而受感染的早期合胞体滋养层细胞模型(eSTBs)对抗病毒药物的敏感性,更较常规高出1000倍以上,表现出色,令TSC-STB细胞模型平台成为较理想的人类细胞来源,用于病毒生产或抗病毒研究,包括SARS-CoV-2、MERS 及其变异体,以及美国食品及药物管理局批准的抗病毒药物及天然产品。

此项目由香港大学李嘉诚医学院刘澎涛教授、干细胞转化研究中心的阮德功博士及刘芳教授研发。

3. 用于自然腔道手术微型全柔性内镜手术机械人系统

项目研发的机械人系统具有微型且柔性的机械臂,通过高自由度机械臂的灵活操作,可以有效应对现时治疗早期肠胃道和泌尿道癌症的挑战。由于现行使用的手术工具缺乏灵活性,导致医生的学习曲线复杂,在手术中也难以完整地切除肿瘤组织。该机械人系统配备两支直径2.5毫米的全柔性机械臂,且每只机械臂具有5个活动自由度。柔性机械臂可直接兼容传统刚性及柔性内窥镜,在不影响目前的手术流程的情况下,与现有临床医疗仪器无缝整合。系统将优化手术学习曲线,提高自然腔道手术的精确度及安全性,让更多早期癌症病患者受惠。

此项目由香港大学机械工程学系郭嘉威博士的研究团队研发。

4. 微粒子自动排列芯片

这项突破性的发明彻底革新排列液体中微粒子的方法。这芯片内建的微信道利用特设的路障轻松引导液体中散乱的粒子自动排成超高速流动链,以极低成本提供超卓的排列效能。这张价值低于10美元、比信用卡还细小的芯片能以达至0.001毫米的精确度于每分钟高速排列多达一百万个粒子。此发明冲破现有方法的技术瓶颈,大幅提高微粒子分析及处理效率,尤其适合应用于验血及滤水。

此发明由香港大学工程学院电机电子工程系谢坚文教授及李泽民博士共同研发。

5. 干扰素嵌入冠状病毒疫苗: 新一代基因改造活疫苗,有效保护泛β冠状病毒感染

在2019冠状病毒病大流行后,开发新一代冠状病毒疫苗,以针对当前和未来潜在的Beta 冠状病毒感染提供防护至关重要。然而,要制造具备(1)对抗不同系列 Beta 冠状病毒的广泛保护力、(2)增强黏膜 T 细胞免疫力,以及(3)激活先天性抗病毒机制以确保安全性这三大关键元素的理想疫苗,必需克服多重技术障碍。研发团队开发一项创新的免疫设计和基因工程技术,从而制造出一种通用 Beta 冠状病毒黏膜的疫苗,并简化生产流程。团队在两个动物模型的临床前研究中证明疫苗具有上述三大元素。

此技术由香港大学医学院微生物学系和病毒与疫苗研究中心郭健恒博士及其率领的研究团队研发。

6. 纳米复合疫苗

纳米复合疫苗是新世代疫苗科技,专门为开发喷鼻式疫苗而设,具有针对所有不同病毒的潜能。病毒本身具有蛋白质作为主要抗原,以及核酸作为其基因讯息体,两者皆是激活人类免疫系统并产生强大免疫保护的关键。纳米复合疫苗技术充分利用这两种关键病毒成分,利用创新方法结合病毒蛋白和核酸,制造出一种可用作喷鼻疫苗的纳米复合物。由于所有病毒都具有以上两种关键成分,所以这项技术只需切换其内部相应的成分,便能针对不同病毒,甚至拥有防御所有已知病毒的潜在能力。

此技术是香港大学医学院微生物学系及病毒与疫苗研究中心郭健恒博士及其团队共同研发。

铜奖

1. e-Inspection组装合成建筑模块生产和运输遥距监控系统

e-Inspection是一个组装合成建筑(MiC)供应链质量保证系统,当中包括i-Core装置、e-InStar和e-TranStar应用程序,以及基于区块链的后台系统。I-Core是一个物联网装置,附加于每个MiC模块上,用作监控其位置、湿度、温度和碰撞等数据;而e-InStar应用程序可将远程工厂中每个生产步骤的检查结果上传至区块链;e-TranStar应用程序则可监控MiC模块在运输过程中的位置和情况。E-Inspection系统专为协助解决房屋问题的组装合成建筑而设,可减少相关的监管资源和文书工作,并确保数据不可篡改,有助解决目前遥距监控远程工厂MiC模块生产和运输质量的困难。此系统已率先应用于香港大学的一个项目,当中包括采用952件MiC模块兴建的两楝 17 层高楼宇。

e-Inspection系统由香港大学建筑学院智能城市建造实验室(iLab)主任吕伟生教授,联同城市规划及设计系叶嘉安讲座教授及物业处前处长谭景良研发。

2. 为永续农业而设的实时化肥生产系统

项目开发的EC Flow装置是一个能源中和系统,与太阳能电池板和电池存储系统全面整合,利用可再生能源检测和去除土壤中的大量有毒残留物,包括硝酸盐和亚硝酸盐(NOx)。装置可进一步循环再用NOx,为都市农田提供化肥,实现废物利用、减少污染及资源回收,以达至氮中和。这项解决方案可应用于任何规模和类型的种植区,包括农场、草坪、屋顶花园和露台等,以减低都市废物中的毒素水平,缓解城市污水系统生态压力,最终改善城市市政排污情况及本地海洋环境。

此装置由香港大学化学系谢俊铭博士、王婉莹团队研发,并在叶昊苏的帮助下进行商业化。

3. 智能长者助行车

这项方便随身携带的智能设备,将先进的人工智能结合适合家居使用的设计,帮助长者保持健康、活力及独立性,让他们的生活更轻松自在且倍感安全。设备集合多项先进功能,其中包括可全方位顺畅移动的稳定机械支架、用于同步行走/站立支撑及防跌/跌倒后复原的双模式驱动及控制系统、软机械手柄及可保障私隐的传感器以进行事故监控及跌倒侦测,以及可快速有效地定位用户位置的专门声源定位功能,为老年人提供升级的安全保护及卓越的步行辅助。

此发明由香港大学计算器科学系吴川教授、罗昊博士、赵崇彧博士及闻荣伟博士,以及南方科技大学机械与能源工程系王峥教授共同研发。

4. 为败血症诊断而设的适体式生物传感器

及早诊断败血症以确保患者获得适切治疗及最高的存活率仍然是医学界的重大挑战。这项发明利用基于 DNA 的崭新生物传感器,将适体整合至定点照护检验平台,优化败血症诊断。适体透过辨认生物标志物表面的独特结构作识别。有别于以抗体为基础的工具,适体在稳定性、生产成本、可重复性和灵活度等多方面均具有卓越的优势,能整合至不同平台,包括各种电化学平台(定量设备)及/或比色分析(快速测试)。这个适体式生物传感器为败血症检测提供快速且高度灵敏的解决方案,并为败血症定点照护检验带来突破性的发展。

此发明由先进医学仪器中心卢凯莹博士,William Whitehouse博士及Julian Tanner教授团队研发。

以上发明项目由港大技术转移处负责统筹参加今年的日内瓦国际发明展。

有关更多日内瓦国际发明展,请浏览:https://inventions-geneva.ch/en/home/



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來源:

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類別:

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發佈於

09 May 2023

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