7月22日,由中国生物医学工程学会主办、西安交通大学承办的第十届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛决赛在中国西部科技创新港落幕。华中科技大学参赛团队共斩获全国一等奖5项、全国二等奖1项、全国三等奖18项,并于同期举办的2025年生物医学工程大学生职业规划赛中荣获全国银奖2项。
全国一等奖作品简介
免培养超快速细菌表型检测与抗生素精准分析系统
推荐学院:生命学院
学历组别:研究生组
参赛成员:万超、袁慧娟、舒宇潇、戴晨曦、王鑫
指导老师:刘笔锋、陈鹏
作品简介:本项目基于离心微流控技术,设计了一个免培养抗生素精准分析系统。该系统可以用更低的成本,更方便的操作完成更快的检测。在实际应用中使用该方法可以在5分钟完成尿路感染测试,比传统方法节约了95%的时间。另外通过与抗生素充分作用后通过离心富集可以在30分钟获得抗生素最小抑制浓度,最后通过机器学习更进一步提高结果的准确率。该方法为基层医疗单位开展细菌药敏检测以及野外急救提供了新的快速、高效、低成本的可行方案。
可编程工程细菌作为原位抗体工厂用于增强肿瘤免疫检查点治疗
推荐学院:生命学院
学历组别:研究生组
参赛成员:关萌、许馨月、陈丽莉、杨奕明、熊凯丰
指导老师:赵元弟、樊锦轩
作品简介:肿瘤免疫检查点疗法旨在阻断肿瘤与免疫细胞之间的免疫逃逸信号。然而,现有的免疫检查点抑制剂受限于低递送效率、单一靶点策略以及患者响应性低等问题,限制了其在临床应用中的前景。本研究开发了一种纳米脂质体-细菌杂交系统,用于实现精准肿瘤靶向,并在缺氧环境中激活巨噬细胞。研究团队对减毒的大肠杆菌MG1655进行了重编程,使其能够在缺氧的肿瘤微环境中合成CD47抗体 (aCD47),并将装载巨噬细胞集落刺激因子 (M-CSF) 的氧化还原响应型脂质体结合到细菌表面。该系统借助细菌趋向性增强了巨噬细胞浸润和极化。低氧环境可触发原位CD47抗体表达,阻断“别吃我”信号,增强巨噬细胞抗肿瘤活性。此外,巨噬细胞通过抗原呈递激活CD8+CD3+ T细胞,放大全身抗肿瘤免疫。
基于无 SfM3D高斯溅射的手术场景重建
推荐学院:生命学院
学历组别:本科生组
参赛成员:牛怡豪、田奥、郑伟、何铭铎、苏家琦
指导老师:张旭明
作品简介:手术场景重建在计算机辅助手术中扮演着关键角色,可显著增强外科医生的视觉感知能力。传统3D高斯溅射(3DGS)技术依赖于运动恢复结构(SfM)提供的精确相机位姿和点云数据,但在手术场景中,由于纹理匮乏和光照不均匀,其重建效果受限。针对这一问题,本项目开发了一种创新的无SfM的3DGS手术场景重建方法。该方法摒弃了对SfM预处理的依赖,转而通过联合优化相机位姿和场景表示,利用光流先验引导3D高斯投影流的优化,实现了高效的场景重建。
慧眼行者——智能导盲
推荐学院:生命学院
学历组别:本科生组
参赛成员:曹莫伦、于子恒、米意佳、刘定蔼、赵雅琴
指导老师:刘秀丽、吕晓华
作品简介:随着社会发展,视障人士的出行困境仍亟待解决。我国视力障碍人士已超过1700万,且每年新增约45万,他们在城市环境中面临盲道设计不合理、突发障碍物等多重出行难题。传统的导盲工具如盲杖功能单一,且导盲犬数量稀少,培训成本高,难以满足视障群体的实际需求。为了应对这些挑战,“慧眼行者”智能导盲项目应运而生。该项目采用YOLO目标检测、Unidepth深度估计、VGGT生成点云与A*路径规划等深度学习算法,结合硬件AI加速器,并通过眼镜上的摄像头和耳机为视障人士提供实时反馈,同时利用蓝牙将各个硬件与手机进行数据传输。项目应用包括手机App提供地图、OCR识别等功能,帮助视障人士在复杂的环境中自主导航。设计过程中,团队依据社会调研结果,精确匹配视障群体的核心需求,确保产品的高效性和实用性。
穿戴式超声心输出量监测系统
推荐学院:集成电路学院、未来技术学院
学历组别:本科生组
参赛成员:陈蕴宁、盛麟傲、张馨月、彭家烨、孔婧航
指导老师:臧剑锋
作品简介:长时间连续、实时、精准的心输出量监测,是实施救治措施的重要依据。本研究基于心血管重症患者及重大外科手术术中及术后的心输出量监测需求,设计了无创穿戴式超声心输出量系统,希望解决心输出量监测有创的行业痛点。
全国二等奖作品简介
基于可解释AI的医生-AI协同房颤诊断及风险筛查系统
推荐学院:生命学院
学历组别:研究生组
参赛成员:方偲懿、戴文轩、陈光其、刘宇航
指导老师:张鹏、李强
作品简介:房颤是最常见的心律不齐疾病,会引发血栓、中风、心衰等严重并发症,其早期筛查与风险评估具有重要的临床意义。然而,房颤早期发作时间短、起止突然,医生判读心电图负担极重且极易漏诊。目前基于AI的房颤自动检测存在误报风险,且决策依据不透明,无法完成全自动筛查。本项目提出医生AI优势互补的双赢协作方案,设计了融合AI自动检测、医生复核确认、风险预测补偿、AI决策透明的房颤智能筛查系统。实验结果表明,该系统具有短房颤高检出率、低误报率、高可解释性等诸多优势。该系统通过三甲医院临床3万例病人测试,能够帮助医生找出额外13.6%的漏诊病人,且医生的工作量降低83.3%。
本次大赛同期创新性地举办了十届育人展、高校风采展和参赛项目展。育人展回顾了历届承办高校在推动学科交叉、深化校企协同育人、培养创新人才方面的举措与成效,高校风采展汇集了40余所高校在人才培养、科学研究等方面的先进经验。项目展上,566支决赛队伍通过海报形式展示参赛项目,直观呈现青年学子的创新成果与实践能力,搭建了跨学科、跨文化交流的窗口。我校承办第二届全国生物医学工程创新设计竞赛及学校育人风采在其中分别展出。
据悉,全国大学生生物医学工程创新设计竞赛作为我国生物医学工程领域的顶级学科赛事,以临床需求为导向,共设6个独立赛道,全方位覆盖生物医学工程学科的关键领域和前沿方向,为参赛学生提供了广阔的创新空间和展示平台。大赛吸引了280余家单位、4200余支队伍、1.5万余名学生报名参赛,均创历史新高,在大赛举行期间同步举办“生物医学工程大学生职业规划赛”,推动构建“以赛促学、以赛促创”的交流平台,培育具有家国情怀、创新能力与大健康领域使命感的的拔尖创新人才。
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