2025 Regeneron ISEF大奖-TMED转化医学科学获奖作品汇总-3

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEF-TMED转化医学科学2025获奖作品方便学习

TMED050 - 胰腺手术助手

2024年，美国癌症协会（ACS）报告称，胰腺癌的死亡率高达78%。胰腺癌的5年生存率仅为13%。ACS指出，目前已知唯一有效的“治愈”胰腺癌的方法是手术。胰腺癌手术的并发症发生率约为40%（Ho, Choon-Kiat, NIH）。本研究旨在辅助术前规划和手术操作。为此，我们训练了U-Net模型，用于从CT扫描图像中分割胰腺、肝脏、肝血管及其各自的肿瘤，并将其集成到浏览器应用程序中。虚拟现实（VR）头显搭载了混合现实（MR）应用程序，该程序利用YOLO系统向外科医生提示胰腺附近的9个重要器官。每个分割任务训练了三个U-Net模型（共9个模型），并训练了三个YOLO系统。在胰腺分割任务中，nnU-Net模型的验证Dice系数最高，为0.9576。在肝血管识别任务中，nnU-Net 的系数最高，为 0.9641。在肝脏识别任务中，2D Attention U-Net 的系数最高，为 0.9823。在器官检测任务中，YOLOv8 模型的平均精度均值 (mAP) 最高，为 89%。随后进行了 1200 次试验，以验证所有模型在未见过的图像上的性能。性能最佳的三个 U-Net 模型被成功转化为一个浏览器应用程序，用户可以上传 CT 扫描图像，供模型分割相应的器官和肿瘤。此外，还使用 YOLOv8 成功开发了一个 MR 应用程序，可以实时检测胰腺手术中涉及的九个主要器官。该应用程序经当地外科医生评估其实用性后，外科医生表示它可以将并发症发生率降低 10% 至 30%。

TMED051——新型小分子c-MYC抑制剂，用于癌症治疗

癌症仍然是全球最严峻的健康挑战之一，其中c-MYC原癌基因与超过50%的癌症病例相关，尤其是在实体瘤中。c-MYC失调会促进肿瘤生长并抑制免疫反应，使其成为癌症治疗的关键靶点。本研究探索了旨在通过靶向c-MYC的内部核糖体进入位点（IRES）来抑制c-MYC mRNA翻译的小分子疗法，IRES促进非依赖帽结构的翻译。这种此前未被探索的方法能够选择性地阻断依赖c-MYC失调生长的癌细胞中的c-MYC翻译，同时不影响同样依赖c-MYC的正常细胞。研究人员利用高通量筛选方法，构建了一个全功能片段（FFF）文库，以鉴定具有特定结合特性的片段。该文库是使用PocketVec构建的，PocketVec是一款药物设计软件，能够识别RNA结合口袋并选择靶向这些口袋的片段。将含有重氮丙烯和炔基的化合物与c-MYC mRNA孵育，并利用紫外光激活重氮丙烯交联以实现选择性结合。随后通过点击化学连接TAMRA荧光团，从而实现对结合相互作用的荧光检测。采用琼脂糖凝胶电泳和生物成像评估结合强度。结果支持了特定功能基团增强结合亲和力的假设，剂量反应分析鉴定出几个潜在的活性化合物。这些发现表明，小分子可以通过IRES干扰c-MYC的表达，为抑制肿瘤生长和克服传统蛋白质靶向疗法的局限性提供了一种新的策略。未来的研究将着重于优化这些化合物并评估其在生物系统中的疗效。

TMED055——用于类风湿性关节炎治疗的CRAC通道抑制剂

类风湿性关节炎 (RA) 是一种自身免疫性关节病，全球有超过 1800 万人受其影响，导致剧烈的关节疼痛和肿胀。目前的治疗方法（例如甲氨蝶呤、阿达木单抗）伴有严重的副作用，包括肝毒性和骨坏死。为了探索替代治疗方案，我们进行了一项文献综述，结果表明钙释放激活钙 (CRAC) 通道亚基 ORAI1 的失调在 RA 的发病中起着关键作用。在 RA 中，CRAC 通道的过度激活导致过量的钙离子流入 T 细胞，从而触发促炎信号通路。具体而言，ORAI1 的 E106（谷氨酸）氨基酸残基对于 CRAC 通道的钙离子选择性至关重要。植物次生代谢产物因其与蛋白质靶点的协同进化以及良好的生物相容性而备受关注，有望成为毒性更低的治疗候选药物。本研究旨在利用计算方法筛选对E106位点具有高亲和力且脱靶效应最小的植物代谢物。首先，利用同源建模构建了ORAI1亚基及其活性位点。随后，结合新型人工智能模型NeoScreen和Schrödinger GLIDE软件，进行了虚拟筛选和分子对接。化合物的评估指标包括药代动力学（如Lipinski规则、极化率）、毒性（如细胞毒性、致突变性）以及整体结合亲和力。先导化合物1-去没食子酰白花青素（单宁衍生的代谢物）表现出最高的亲和力和良好的毒性。后续步骤包括对先导化合物进行优化和非临床试验。靶向E106残基的药物研发有望为类风湿性关节炎（RA）及其他多种涉及CRAC通道功能障碍的自身免疫性疾病提供一种更安全的治疗策略。

TMED061 - 用于糖尿病性黄斑水肿的FDM 3D打印PCL-地塞米松植入物

糖尿病性黄斑水肿 (DME) 是导致视力障碍的主要原因之一，影响高达 30% 的糖尿病患者。它是由血管渗漏引起的视网膜液体积聚所致，通常采用持续释放皮质类固醇进行治疗。虽然 Ozurdex 可生物降解的地塞米松植入剂能够提供缓释作用，但通常需要重复注射，这增加了并发症的风险和高昂的费用。本研究旨在利用熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印 (3DP) 技术制造基于聚己内酯 (PCL) 的可生物降解地塞米松植入剂，作为一种经济有效的替代方案，减少重复注射的需求。圆柱形植入剂在 Tinkercad 中设计，导出为 STL 文件，并使用 FDM 打印机进行打印。药物的掺入是通过将 PCL 长丝（因其良好的生物相容性和缓慢降解性而被选中）浸泡在过饱和的地塞米松-乙醇溶液中，然后进行控制干燥来实现的。采用电子卡尺测量尺寸精度，并使用扫描电子显微镜 (SEM) 分析表面形貌。将植入物浸入 37°C 的 PBS 缓冲液中，使用紫外-可见分光光度计在 243 nm 处测量吸光度，以评估体外药物释放。通过校准曲线将吸光度与药物浓度关联起来。结果表明，该植入物制造精度高，尺寸偏差小于 2.5%，SEM 图像证实其表面光滑，表明挤出均匀。体外药物释放测试表明存在初始药物释放阶段，并提示通过进一步优化可实现延长药物释放。成本分析表明，与传统植入物相比，该植入物具有显著的经济优势。本研究证实，采用熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印技术制备的 PCL-地塞米松植入物是一种可扩展、经济高效的方法，有望为糖尿病性黄斑水肿 (DME) 的治疗提供一种更安全的替代方案。

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