赛事动态 - 第 19 页 - Regeneron ISEF 国际科学与工程大奖赛

ISEF 的比赛时间和地点如何安排？

再生元国际科学与工程大奖赛（Regeneron International Science and Engineering Fair），简称 “ISEF”，由美国 Society for Science and the Public（科学和公共服务协会）主办，再生元公司冠名赞助，是全球规模最大、等级最高、也是唯一面向 9-12 年级（即初三至高三）中学生的青少年科技竞赛。对于众多对科学研究怀揣热忱的青少年而言，ISEF 无疑是梦想的舞台。在筹备参与这一顶级赛事时，了解其比赛时间与地点的安排则是关键的第一步。接下来，让我们深入探究 ISEF 在这方面的详细信息。

ISEF 2025 年比赛时间安排总览

2025 年的 ISEF 比赛时间跨度为 5 月 10 日至 16 日。这一周的时间里，来自世界各地的顶尖 STEM 学生汇聚一堂，展示他们卓越的科研成果，展开激烈的学术竞争。整个赛事日程紧凑且丰富，涵盖了项目展示、评审、交流等多个重要环节。

前期筹备时间节点

注册开启：2024 年 9 月 13 日，赛事的注册通道正式开放。这一时刻标志着新一年 ISEF 征程的开始，学生们可以在该时间之后进行赛事注册，提交相关信息，正式踏上冲击全球总决赛的道路。

报名截止：报名的截止时间为 2024 年 11 月 29 日。在此日期之后，将无法再进行报名操作，所以有意参赛的学生务必牢牢记住这一关键时间点，提前做好各项准备，确保能按时提交报名资料。

项目材料提交截止：2025 年 1 月 3 日是项目材料提交的截止日期。学生需要在此之前完成所有项目材料的准备与提交，包括研究报告、实验数据、演示文稿等。这些材料将是评审专家了解学生研究内容与成果的重要依据，因此要保证材料的完整性、准确性与高质量。

专家评审阶段开启：2025 年 1 月 10 日进入专家评审阶段。评审专家会对学生提交的项目材料进行初步审核，从众多参赛项目中筛选出优秀的作品进入下一阶段。这一阶段是对学生研究工作的初次全面评估，评审过程严格且专业，评审标准涵盖研究的创新性、科学性、实用性等多个维度。

决赛周具体时间安排

现场答辩及颁奖典礼（预计）：虽然确切时间未完全公开，但参考以往惯例，在决赛周（2025 年 5 月 10 - 16 日）期间，将会安排现场答辩环节。学生需要在评审专家和观众面前，详细阐述自己的研究项目，回答专家提出的问题，展示自己的科研能力与成果。同时，颁奖典礼也将在这一时间段举行，用以表彰在各个学科领域中表现卓越的学生，为他们的努力与成就给予肯定与奖励。

具体日程推测：5 月 10 日可能为赛事的开幕式，来自全球各地的参赛学生、评审专家、嘉宾等齐聚一堂，共同拉开这一科学盛宴的帷幕。5 月 11 - 14 日可能是项目展示与评审的主要时间，学生们在展示区域向评审专家和其他参观者详细介绍自己的项目，评审专家则在此期间进行细致的评审工作，与学生进行深入交流，了解项目的细节与创新之处。5 月 15 日可能设置为公众开放日，向社会公众展示青少年们的科技创新成果，激发更多人对科学研究的兴趣。5 月 16 日则大概率为赛事的闭幕式及颁奖典礼，公布各个奖项的归属，为本次赛事画上圆满的句号。

ISEF 2025 年比赛地点详情

2025 年 ISEF 的举办地点为美国俄亥俄州哥伦布市的 Greater Columbus Convention Center（大哥伦布会议中心）。

哥伦布市的优势

交通便利：哥伦布市拥有发达的交通网络，无论是空中交通还是陆地交通都十分便捷。哥伦布国际机场为来自世界各地的参赛者、评审专家和观众提供了便利的航空运输服务，多条国内与国际航线在此交汇，能够轻松抵达全球各大城市。同时，市内的公共交通系统也较为完善，方便人们在城市内的出行，为赛事期间人员的流动提供了有力保障。

科技与教育氛围浓厚：这座城市一直以来都非常重视科技与教育的发展，拥有多所知名的高等学府和科研机构。浓厚的学术氛围使得当地对各类科技赛事有着高度的接纳度与支持度，能够为 ISEF 提供良好的外部环境。此外，众多科研人才的汇聚也为赛事期间的交流与合作创造了有利条件，参赛学生们有机会与前沿科研人员进行互动，拓宽自己的视野。

举办大型活动经验丰富：哥伦布市具备丰富的举办大型活动的经验，曾成功举办过多个国际级别的会议、展览和赛事。这意味着在赛事的组织、场地的安排、后勤的保障等方面，当地能够提供高质量的服务，确保 ISEF 的顺利进行。例如，在过往举办的类似活动中，当地在场地布置、安保措施、餐饮供应等方面都表现出色，赢得了参与者的广泛好评。

大哥伦布会议中心介绍

设施完备：大哥伦布会议中心拥有宽敞且功能齐全的展览空间，能够容纳来自全球各地的众多参赛项目进行展示。其内部配备了先进的展示设备，如大屏幕显示器、多媒体展示台等，方便学生们更好地展示自己的科研成果。同时，会议中心还设有多个会议室，可用于举办评审会议、学术讲座、交流活动等，满足赛事期间多样化的需求。

配套服务完善：会议中心周边配套设施完善，有众多酒店、餐厅和购物中心。参赛者和观众可以根据自己的需求选择合适的住宿与餐饮场所，购物场所也为人们在赛事之余提供了休闲娱乐的选择。此外，会议中心内还设有医疗急救站、信息咨询台等服务设施，为赛事参与者提供全方位的保障。

往届比赛时间和地点回顾

回顾往届 ISEF 的举办情况，我们可以发现其比赛时间通常集中在每年的 5 月份，这一时间段相对较为固定。例如，近年来的赛事大多在 5 月的中旬左右举行，这样的时间安排一方面考虑到全球各地学校的教学日程，方便学生们在相对合适的时间参与赛事；另一方面也有利于利用较好的天气条件，为赛事的举办创造舒适的环境。

在举办地点方面，ISEF 曾在美国多个城市留下足迹。不同的城市都为赛事带来了独特的体验。例如，一些科技产业发达的城市，为赛事注入了浓厚的科技氛围，参赛学生能够近距离接触到前沿的科技企业与科研成果；而一些文化底蕴深厚的城市，则让学生们在参与赛事的同时，感受到丰富的文化魅力。通过对往届举办地点的分析，我们可以看到赛事主办方在选择地点时，会综合考虑城市的多方面因素，以确保赛事能够达到最佳效果。

如何根据比赛时间和地点做准备

时间规划方面

提前规划研究项目：鉴于赛事前期筹备时间节点众多，学生们需要提前规划自己的研究项目。从确定研究课题开始，就要制定详细的研究计划，合理安排时间进行实验、数据收集与分析、撰写研究报告等工作。例如，如果在 2024 年年初确定课题，那么在接下来的几个月里，要按照计划逐步完成实验操作，争取在 9 月注册通道开启前，已经有较为成熟的研究成果，为后续的报名与材料提交做好充分准备。

预留充足的准备时间：在报名截止和项目材料提交截止之前，要预留足够的时间进行材料的整理与完善。不要等到临近截止日期才匆忙准备，以免出现遗漏或错误。例如，在 11 月报名截止前，提前一个月对报名所需的个人信息、项目概述等内容进行仔细核对；在 1 月项目材料提交截止前，提前两个月对研究报告进行多次修改，确保内容准确无误、逻辑清晰。

决赛周安排：一旦成功入围决赛，要提前规划好决赛周的行程。根据赛事可能的日程安排，提前准备好现场答辩的内容，进行多次模拟演练，熟悉展示流程。同时，合理安排在哥伦布市的生活起居，确保能够以最佳状态参与赛事。例如，可以提前预订好比赛场地附近的酒店，了解从酒店到比赛场地的交通路线，避免在决赛周出现时间安排上的冲突。

地点相关准备

了解当地文化与环境：在确定比赛地点为哥伦布市后，学生们可以提前了解当地的文化习俗、气候条件等信息。了解当地文化有助于更好地融入当地环境，与来自不同地区的人进行交流。例如，了解哥伦布市的社交礼仪、节日活动等，在赛事期间能够更加得体地与他人交往。同时，了解当地的气候条件，可以提前准备合适的衣物和生活用品，确保在当地生活舒适。

熟悉比赛场地：如果有条件，可以提前前往大哥伦布会议中心熟悉场地环境。了解展示区域的布局、评审会议室的位置、公共设施的分布等，这样在比赛当天能够更加从容地进行项目展示和参与各项活动。如果无法提前到达现场，也可以通过会议中心的官方网站、赛事相关资料等，尽可能详细地了解场地的相关信息，做好充分的心理准备。

安排好交通与住宿：提前预订机票和酒店，特别是在赛事期间，哥伦布市的住宿需求会大幅增加，提前预订可以确保有合适的住宿选择，并且可能获得更优惠的价格。同时，规划好从机场到酒店以及酒店到比赛场地的交通路线，可以选择乘坐公共交通、出租车或租车等方式，根据自己的实际情况做出最优选择。

结语

了解 ISEF 的比赛时间和地点安排是参与这一顶级赛事的重要基础。通过对 2025 年比赛时间从前期筹备到决赛周的详细梳理，以及对举办地点哥伦布市和大哥伦布会议中心的深入了解，结合往届赛事的经验，相信有志于参赛的学生们能够更好地规划自己的参赛之路，做好充分的准备，在 ISEF 的舞台上展现自己的风采，追逐科学梦想。

2025 年 ISEF 参赛资格全解析：如何获取全球顶尖科创赛事入场券？

作为全球规模最大、学术含金量最高的中学生科研竞赛，再生元国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF）每年吸引着来自 80 多个国家的千万名学生参与。2025 年 ISEF 总决赛将于 5 月在美国俄亥俄州举办，其参赛资格要求延续了严格的选拔标准，同时结合最新规则调整，本文将从核心条件、地域差异、项目规范等维度展开详细解析。

一、基础参赛条件：年龄、年级与身份限制

年龄与年级要求

参赛者需为9-12 年级在读学生（即初三至高三），且在2025 年 5 月 1 日前未满 20 周岁。这一标准全球统一，例如美国本土学生需在决赛当年满足年级要求，而中国境内的外籍学生同样需提供在读证明以验证年龄。

身份与地域限制

美国本土学生：需通过所在州的附属赛事层层选拔，例如加州学生需先参加 SSSF 地区赛，再晋级州赛，最终争夺总决赛名额。

中国境内学生：

外籍学生：可通过 **ISEF 四川科学工程大赛（川赛）** 参赛，2025 年每所国际学校推荐名额从 5 个缩减至 3 个，竞争强度显著提升。

中国籍学生：需通过全国青少年科技创新大赛或中学生英才计划晋级，2025 年全国青创赛将推送 12 个项目至 ISEF，上海地区英才计划录取率不足 5%。

其他地区：加拿大、新加坡等国家设有独立选拔机制，例如加拿大采用 “从 CWSF 全国赛银奖项目中选拔” 的新规，2025 年计划选派 8-10 个项目参赛。

二、项目核心要求：原创性、合规性与研究周期

项目原创性与唯一性

所有参赛项目必须为学生自主设计并执行的原创研究，禁止直接复制他人成果或商业项目。每位学生 / 团队每年仅可提交 1 个项目，且需通过唯一附属赛区晋级。例如，2024 年川赛中，54 支队伍因项目重复或缺乏创新被淘汰，最终仅 5 个项目获得总决赛资格。

合规性审查与伦理要求

科学审查委员会（SRC）：所有项目需在实验启动前完成 SRC 审核，涉及人类受试者、脊椎动物、危险化学品等敏感领域的项目，需额外提交 IRB（机构审查委员会）合规证明。例如，研究人类心理影响的项目需提供知情同意书，使用实验动物的项目需注明伦理批准文号。

材料提交规范：需准备研究计划书、风险评估表、导师确认函等 12 项标准文件，其中涉及生物危害的项目需提交《潜在危险生物制剂表格》（6A 表）。

研究周期与时间节点

项目需在2024 年 1 月后启动，总研究时长不超过 12 个月。例如，美国东北部地区赛要求项目在 2025 年 2 月 14 日前完成所有实验，而川赛的项目材料提交截止日期为 2025 年 1 月 3 日。若研究涉及长期观察（如生态变化），需在报告中详细说明时间规划。

三、组队规则与跨区域限制

团队规模与成员资质

允许1-3 人组队参赛，但需满足以下条件：

所有成员需为同一附属赛区的学生，例如香港学生组队需通过本地预选赛，而跨地区组队需重新申请审查。

跨年级组队时，所有成员必须同为 9-12 年级学生，且需在报名表中注明年级差异。

国际合作项目的特殊要求

若团队成员来自不同国家，需分别通过各自地区的附属赛事晋级，且项目需符合所有参与国的伦理规范。例如，中加联合项目需同时通过中国科协和加拿大 CWSF 的双重审查。

四、地域差异化路径：附属赛事与选拔机制

美国本土：层级化选拔体系

地区赛：通常在每年 1-3 月举办，筛选出约 10% 的优秀项目晋级州赛。

州赛：4-5 月进行，优胜者可获得参加 ISEF 的资格。例如，得克萨斯州 2025 年计划选派 20 个项目，其中前 5 名将获得专项奖学金。

中国境内：双通道并行

外籍学生通道：

川赛流程：2024 年 9 月 13 日开放注册，11 月 29 日报名截止，2025 年 1 月 16 日举行线下答辩，最终获胜者将代表中国外籍学生参赛。

材料要求：需提交四分图（项目总结）、研究报告及导师推荐信，涉及计算机科学的项目还需提供代码开源证明。

中国籍学生通道：

全国青创赛：2025 年分为 8 大赛区，北京、上海等重点赛区将在 12 月启动区级选拔，最终晋级者需参加次年 8 月的全国赛。

英才计划：针对高一学生，通过数学、物理等 5 个学科的市级选拔后，参与为期 1 年的导师培养，2025 年计划培养 100 名学生，其中 20% 可获得 ISEF 推荐资格。

其他地区典型路径

新加坡：通过SSEF 科学与工程博览会选拔，2025 年 1 月 15 日截止报名，决赛入围者需在 3 月 11 日进行现场展示。

香港：学生可同时参加ISEF 香港赛区预选赛和香港青少年科技创新大赛，2025 年预选赛报名截止日期为 12 月 4 日，最终将有 3 个项目晋级总决赛。

五、材料提交与评审标准：从形式到内容的全流程规范

必交文件清单

基础材料：研究摘要、风险评估表、导师确认函、媒体发布授权书。

特殊领域附加材料：

涉及人类受试者：需提交《人类参与者表格》（4 表）及知情同意书。

使用脊椎动物：需提交《脊椎动物表格》（5A 表）及实验动物伦理审查证明。

格式要求：所有文件需为 PDF 格式，研究报告字数控制在 5000 字以内，图表需标注数据来源。

评审维度与权重

创新性（30%）：包括问题提出的新颖性、技术方法的突破性，例如 2024 年 ISEF 中，“基于 AI 的早期阿尔茨海默病检测系统” 因创新性突出获得生物医学类金奖。

学术价值（25%）：需通过文献综述证明项目在领域内的贡献，例如环境科学项目需引用近 3 年《Nature》《Science》相关研究。

应用潜力（20%）：强调项目的实际解决方案，例如 2024 年川赛获奖项目 “便携式水质监测仪” 已与成都环保部门达成合作意向。

答辩表现（15%）：需准备 3 分钟电梯演讲及 7 分钟 Q&A 应答，2025 年川赛新增 “公众开放日” 环节，要求参赛者用非专业语言阐述研究价值。

合规性（10%）：材料完整性、伦理审查文件等将直接影响晋级资格，2024 年美国某项目因未提交 SRC 批准文件被取消成绩。

六、备赛关键节点与资源支持

时间线规划

2024 年 9-11 月：确定选题并完成实验设计，例如新加坡 SSEF 要求项目在 1 月 15 日前提交完整数据。

2024 年 12 月 - 2025 年 1 月：参加省市级科创赛事（如上海明日科技之星），积累评审经验。

2025 年 2-3 月：提交附属赛材料，例如香港预选赛需在 12 月 4 日前完成在线申报。

2025 年 4-5 月：集中打磨答辩技巧，参加赛前培训（如川赛将在 4 月组织模拟评审）。

资源与支持

官方工具：ISEF 官网提供规则与表格向导，可根据项目类型自动生成所需文件清单。

学术指导：例如复旦大学为英才计划学生提供 “诺奖得主导师制”，2024 年该校学生项目 “新型钙钛矿太阳能电池” 获能源类银奖。

经费支持：美国部分州为晋级学生提供全额差旅补助，中国川赛组委会为获奖者报销 50% 的实验材料费用。

七、常见误区与避坑指南

项目选题误区

过度追求高难度：例如初中生选择 “量子计算算法优化” 可能因实验条件不足导致数据缺失，建议结合现有资源选择可行性课题，如 “校园垃圾分类智能系统”。

忽视伦理审查：2024 年某团队因未申报 “人类受试者研究” 被取消资格，实际上即使仅进行问卷调查也需提交知情同意书。

材料提交细节

文件命名规范：需按照 “项目名称_学生姓名_赛区” 格式命名，例如 “水质监测仪_张三_川赛”，避免因格式错误导致系统拒收。

数据可追溯性：实验记录需保留原始数据（如 Excel 表格、显微镜照片），评审可能随机抽查原始文件以验证真实性。

八、参赛价值：学术提升与升学助力

学术能力进阶

备赛过程涵盖文献检索、实验设计、论文写作等核心技能培养。例如，2024 年 ISEF 数学类金奖得主通过研究 “机器学习在交通流量预测中的应用”，掌握了 Python 编程与 TensorFlow 框架，其成果已发表于《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》。

升学竞争力强化

ISEF 获奖学生被全球顶尖大学录取的比例超过 90%，其中 30% 进入常春藤盟校。例如，2024 年麻省理工学院录取的中国籍学生中，70% 拥有 ISEF 参赛经历，部分获奖者直接获得全额奖学金。

结语

2025 年 ISEF 的参赛资格要求在延续传统标准的基础上，进一步强化了地域差异化与项目合规性。无论是美国本土学生的层级选拔，还是中国境内学生的双通道竞争，核心都在于扎实的科研基础、严谨的伦理意识与精准的材料准备。建议有意参赛的学生提前 12-18 个月启动备赛，充分利用官方资源与学术支持，在全球舞台上展现青少年科研的创新力与责任感。

相关文章：

ISEF 国际科学与工程大奖赛：全球青少年科创的 “奥林匹克”

一、赛事定位：全球青少年科学竞赛的巅峰舞台

国际科学与工程大奖赛（International Science and Engineering Fair，简称 ISEF）由美国科学与公众协会（Society for Science）主办，是全球规模最大、等级最高的中学生科研竞赛，素有 “青少年科学世界杯” 之称。这项始于 1950 年的赛事，每年吸引来自 80 余个国家和地区的近千万名学生参与，最终仅 1800 余名学生入围总决赛，竞争激烈程度可见一斑。

ISEF 的权威性源于其严苛的评审体系。赛事涵盖物理、化学、计算机、工程、社会科学、生物学等 22 个学科领域，评委由 500 余名各领域科学家、诺奖得主组成，每位评委需具备博士学位或 8 年以上科研经验。这种专业评审机制确保了赛事的学术水准，使其成为 MIT、斯坦福等顶尖高校推荐的科研竞赛之一。

二、历史沿革与全球影响力

从美国本土的区域性科学博览会发展而来，ISEF 在 1996 年获得英特尔公司冠名赞助后，影响力迅速扩大至全球。2000 年起，赛事开始与中国科协合作，至今已有 180 名中国学生带着 117 个项目参赛，累计斩获 128 个奖项。2025 年，斯洛伐克 19 岁少年 Adam Kovalčík 凭借 “抗 RNA 病毒药物合成方法” 研究，斩获最高奖 George D. Yancopoulos 创新奖（10 万美元），其成果被评价为 “可能改变全球抗病毒药物研发格局”。

ISEF 的全球影响力不仅体现在参赛规模，更在于其对青少年科研生态的塑造。赛事设立 “少年科学家奖”“杰出教师奖” 等专项荣誉，并提供资助学生赴瑞典观摩诺贝尔奖颁奖典礼的机会。这种激励机制使 ISEF 成为全球青少年展示科研才华的核心平台。

三、参赛机制与评审流程

资格门槛

参赛者需为 9-12 年级中学生（决赛当年 5 月 1 日前未满 20 周岁），以个人或不超过 3 人的团队形式参赛。所有项目需通过所在国家或地区的附属赛事晋级，例如中国学生需通过 “全国青少年科技创新大赛” 层层选拔。2025 赛季新增政策显示，中国境内外籍学生可通过 “四川科学工程大赛” 直接晋级总决赛。

研究要求

项目需具备原创性，研究周期不超过 12 个月，并在实验启动前完成科学审查委员会（SRC）和伦理审查委员会（IRB）备案。涉及人类受试者、脊椎动物研究等领域需额外提交合规证明。2025 年数据显示，31 个一等奖项目中，30% 为延续性研究，42% 涉及 AI 算法应用。

评审标准

采用双轮评审制度：首轮侧重科学方法掌握程度，次轮由学科专家评估创新性、学术价值及应用潜力。每个项目至少接受 4 次评审，核心奖项需经多轮合议确定。2025 年环境工程学科一等奖得主、上海中学国际部学生的 “新型土壤污染修复技术” 项目，因其 “跨学科整合能力” 和 “实际应用价值” 获得评委高度认可。

四、奖项体系与社会价值

奖金与荣誉

赛事总奖金超 900 万美元，学科大奖分为四个等级（一等奖 3000 美元至最高奖 75000 美元）。2025 年新增 “Gordon E. Moore 未来世代积极成果奖”（5 万美元），表彰对可持续发展有突出贡献的项目。此外，获奖者可获得小行星命名、白宫接见等特殊荣誉，MIT 林肯实验室更将为顶级得主颁发 “小行星命名证书”。

升学助力

ISEF 获奖经历被全球顶尖高校视为科研能力的 “黄金证明”。数据显示，赛事获奖者中超过 50% 被哈佛、MIT 等藤校录取，90% 进入全球 TOP50 大学。2025 年晋级总决赛的中国学生中，60% 已获得斯坦福、卡内基梅隆等校的 “优先录取” 资格。

社会影响

ISEF 推动了青少年科研成果的产业化转化。例如，2025 年斯洛伐克学生 Adam 的抗 RNA 病毒药物合成技术，已获得辉瑞公司的合作意向，其成本降低 625% 的突破性进展可能加速药物上市进程。此类案例印证了赛事 “科学服务社会” 的核心理念。

五、参与意义与备赛建议

科研能力的系统性培养

备赛过程涵盖文献检索、实验设计、论文撰写等全流程训练。学生需通过 Web of Science 等数据库完成前沿研究综述，并利用国家知识产权局系统进行技术查新。这种训练使参与者提前掌握大学级科研方法，为未来学术发展奠定基础。

资源整合与导师支持

ISEF 官方提供 “导师认证计划”，学生可通过该平台匹配领域专家。2025 年数据显示，获得导师指导的项目晋级率比自学组高 47%。中国学生可通过 “英才计划”“青少年科技创新大赛” 等平台获取优质导师资源。

长期规划与策略选择

建议学生提前 12-18 个月启动研究，优先选择跨学科领域（如生物信息学、环境工程）以提升竞争力。2025 年获奖项目中，60% 涉及多学科融合，例如 “AI 驱动的癌症早期筛查系统” 整合了计算机科学与转化医学知识。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM047 - 使用膨胀支架进行患者特异性优化

心血管疾病仍然是全球死亡的主要原因，大多数疾病需要血管支架来恢复血流。然而，30% 的支架患者会出现诸如再狭窄（支架置入后血管再次变窄）等并发症。再狭窄通常是由于传统支架的均匀径向扩张引起的，这种扩张无法解释狭窄区域和健康区域的不规则血管几何形状，从而导致力分布不均并损伤血管壁。本研究提出了一种支架设计，利用双稳态拉胀机制以及针对患者个性化定制来提高性能并最大限度地减少并发症。\n\n拉胀晶格结构的特点是拉伸时会横向延伸。这一特性使支架比普通金属网状支架更自然地贴合复杂的血管几何形状，均匀分布径向力，从而减少局部应力和血管创伤。双稳态机制用于确保收缩和扩张状态下的稳定性，使血管在置入后不会再次变窄。\n\n支架的扩张形态是通过机器学习和来自MRI和CT血管造影的患者特定成像数据进行定制的。血管的3D重建被转换成CAD模型，从而可以定制拉胀晶格，以向狭窄区域和健康区域施加可变的径向力。有限元分析(FEA)也用于优化应力分布并评估脉动流条件下的机械耐久性。支架设计计算模型的初步结果表明，支架可以减少再狭窄，最大限度地减少过度压缩，并增强血管壁的支撑。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM048 - 为机器人手术提供更柔和的触感

2024年，机器人辅助微创手术 (RAMIS) 已应用于数百万例手术。尽管其应用广泛，但其普遍缺乏力传感功能。很少有系统具备此功能，而且没有一个能够区分不同的组织类型，这导致7%的精细手术中出现损伤。这一差距凸显了对能够实时区分组织并实现精确力反馈的设备的需求。为了解决这个问题，开发了一种基于生物阻抗 (BI) 的测量系统，该系统集成了交流信号发生器、运算放大器放大级和分压电路。使用线性致动器对组织样本（肌肉、脂肪和骨骼）施加0N至10N的受控力。在正向、反向和超水合条件下，记录了五个频率（10 Hz至100 kHz）下的阻抗。通过建立预测模型，揭示了低频下阻抗-力呈线性关系，而高频下则表现出组织特异性的非线性行为，这归因于脂质双层的电容效应。由于骨骼含水量低，其变化几乎可以忽略不计；而超水合条件下，由于离子浓度均一，肌肉和脂肪的阻抗模式难以区分。这些发现首次证实了基于模型的机械力与生物阻抗之间的联系。该系统的代码能够以 86.5% 的准确率实时显示组织类型，并在 LCD 上显示推断出的力。这款低成本设备以新颖的方式利用生物阻抗来弥补 RAMIS 中的一个关键缺陷，为现有的基于机器学习的触觉反馈系统提供了新的输入。此外，阻抗数据还可以帮助训练异常检测算法，以便在术中识别肿瘤和钙化，从而提高手术干预的安全性和精准度。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM051 - 吸血鬼：抗衰老MiRNA

心血管疾病 (CVD) 是全球首要的死亡原因，每年约有 1790 万人因此丧命。大多数 CVD 与年龄相关，由血管逐渐受损（也称为内皮细胞衰老）引起。目前的治疗方法，如抗血小板和抗凝药物，仅能控制症状，尚无针对根本原因——内皮细胞衰老的产品。VAMPIRE（Vital Anti-aging MiRNAs to Promote Induced REgeneration，促进诱导再生的重要抗衰老 MiRNA）引入了治疗性 miRNA 的递送技术，以减缓内皮细胞衰老并最终治疗 CVD，并采用微针贴片作为一种微创方法。研究目的是评估特定 miRNA miR26a-5p 在年轻外泌体 (Y-XO) 和老年外泌体 (O-XO) 中的表达差异及其治疗效果。结果表明，Y-XO比O-XO携带更多的miRNA，包括miR-26a-5p，该miRNA在Y-XO中表达上调，并随年龄增长而下降。阿霉素诱导人冠状动脉内皮细胞衰老，经Y-XO处理的细胞53BP1（DNA损伤标志物）和SA-β-Gal（衰老标志物）表达降低。由于Y-XO含有miR26a-5p等抑制性miRNA，NFкB（炎症指标）表达降低，从而减轻了细胞凋亡和衰老。最后，将Agomir26（稳定的miR-26a-5p模拟物）加载到微针中以测试其治疗效果，结果显示Ki67（细胞增殖指标）表达增加，从而促进了血管修复。释放曲线测试验证了微针贴片对Agomir26的持续释放，并通过流变仪测试证明了其结构完整性。总体而言，VAMPIRE在治疗和预防心血管疾病进展方面展现出良好的前景，有望惠及数百万人。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM054 - 受折纸启发的可扩展心脏瓣膜假体

每年有 140 万新生儿患有先天性心脏病 (CHD)，其中 20% 以上需要心脏瓣膜假体。儿科心脏护理面临的一个主要挑战是缺乏一种能够持久耐用且可扩展的假体，以适应孩子的生长发育并减少多次侵入性开胸手术的需要。FLOValve 是一种受折纸启发的心脏瓣膜假体，它可以从儿童尺寸扩展到成人尺寸，同时保持结构的完整性和功能，从而解决了这些挑战。该瓣膜的原型采用一种新颖的制造方法制作，该方法结合了 3D 打印和浸塑工艺，使用具有医用级机械性能的聚氨酯橡胶，并通过拉伸应变测试优化了材料选择。测试证实了瓣膜在模拟静态和动态心脏条件下的性能。使用模拟心脏压力水柱 (MHPWC) 系统评估性能，该系统模拟真实心脏瓣膜血压和流速下的假体功能。使用来自当地屠夫的猪心模拟猪心脏模型，在模拟真实条件下测试并演示了 FLOValve 的功能。FLOValve 可达到生理峰值瓣膜血流率（儿童、青少年和成人尺寸分别为 100-200、200-300 和 300-400 毫升），并在模拟收缩压下（所有尺寸）均能实现最小压降（<5 毫米汞柱）。该假体在 MHPWC 和猪心脏模型中均表现出极小的反流。FLOValve 在猪心脏模型中达到生理平均血流率（儿童、青少年和成人尺寸分别为每次心跳 20、40 和 70 毫升）。FLOValve 可能为目前的儿科假体提供一种可行的微创替代方案，并有助于减轻先天性心脏病 (CHD) 儿童的手术负担。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM055 - 适应性齿轮式机器人上肢假肢

开发功能性假肢，尤其是上肢假肢，历来充满挑战。因军事伤、疾病或其他创伤导致的手部截肢会带来严重的社会心理影响，亟需在矫形器和假肢领域进行探索。能否及时获得假肢会影响患者的使用、康复、成本效益和医疗负担。问题：本项目旨在解决当前市场上假肢设备和线缆驱动原型的关键问题，重点关注上肢假肢的可及性和成本效益，旨在减少等待时间，同时确保其功能性和可靠性优于线缆驱动和反向驱动设计。工程设计流程：该设备的研发涵盖了解剖学、生理学、假肢学、生物力学工程、机器人技术以及社会心理因素等诸多因素。该项目采用计算机辅助设计和编程逻辑，开发了一种基于齿轮的新型自适应系统，通过迭代设计流程、利用现成产品以及FDM 3D打印和粘弹性材料，缩短了这些设备的等待时间。解决方案：当前迭代产品采用定制的直通式自适应齿轮系统，使机械手能够被动地适应物体，从而更有效地完成 7 种主要抓握模式。每个手指均由无刷伺服电机单独控制，从而实现更佳的设备控制。我们探索了增材制造技术以降低成本，并强调使用现成的组件，以便利用新型粘弹性材料高效地采购替换零件。应用范围包括用作训练装置、军队/退伍军人医院的临时假肢，以及更便捷、更经济的永久装置。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM060 - MicroHeart：一种新型、精确的心脏芯片

问题\n大部分药物开发成本都用于测试失败的候选药物，这阻碍了创新，并最终导致生命损失。即便如此，心脏毒性也是药物召回的主要原因，因此目前的心脏毒性筛选方法（二维细胞培养和动物模型）不够准确。心脏芯片 (HoC) 将三维细胞培养的精确度与微流控技术的可扩展性相结合，但成本过高，结构精度滞后，并且无法输出生理相关数据。更好的解决方案至关重要。\n方法\n心肌细胞 (CM) 来源于诱导多能干细胞，因为其质量优异且易于批量生产。原型一 (P1) 采用一种新型光生物打印微组织，最大限度地提高了与体内组织的相似性。该微流控芯片由一个中央微组织孔、输入端和通道组成。原型二 (P2) 的微组织基于类器官；将载有 CM 的生物墨水注入中央孔中。 P1 和 P2 已进行电成熟。\n结果\n用肾上腺素、异丙肾上腺素和维拉帕米测试了芯片的药物敏感性。P1 和 P2 对这三种药物均表现出较高的收缩幅度和频率响应性；然而，P1 显示出比 P2 更符合生理的收缩模式，并且其前所未有的精确度足以比较类似药物的药效，这表明这种新型光生物打印微组织比现有的微组织能够创建更精确的模型。\n结论\nMicroHeart 是第一个结合了精确组织结构、生理相关数据和非高成本的全细胞 (HoC) 平台，同时提供了对候选药物功能前所未有的洞察。尽管已经取得了令人振奋的进展，但仍需要进行更多研究。

相关文章：

Regeneron ISEF 2025 大奖：ENBM061 - 带有反馈功能的脑驱动前臂外骨骼

外骨骼机器人已被证明可有效帮助上肢神经肌肉损伤患者进行康复。然而，现有设计往往缺乏一些关键组件，例如脑驱动的恢复机制、运动学习的主动参与、实时感官反馈、前臂专用支撑以及强大的安全功能。本项目旨在通过设计一个脑机接口来弥补这些不足，该接口用于检测大脑意图并检测阿尔法波抑制（一种心理参与的神经标记），从而增强大脑在康复中的参与度；此外，还设计了一个配备先进安全措施和实时反馈功能的前臂外骨骼。该多模态康复系统包含一个基于脑电图 (EEG) 的脑电控制系统、一个五自由度 (DOF) 前臂外骨骼，以及一个闭环康复框架中的实时振动触觉反馈系统。整个设计采用轻量级（<1.5 公斤）、可调节的外骨骼，以及一个超低成本（<100 美元）的脑电图系统，从而增强了其可及性。性能评估表明，该系统在脑电图 (EEG) 数据采集方面具有高准确率（>95%），在稳态视觉诱发电位 (SSVEP) 数据分类方面具有>92% 的准确率，并使用定制机器学习模型 BrainFormer 进行 Alpha 波抑制识别方面具有 100% 的准确率。这些结果凸显了该系统能够通过自适应神经调节、实时感官反馈和个性化运动辅助实现脑控康复的能力。通过克服传统外骨骼的局限性，这项创新为改善亚急性和慢性中风患者的运动恢复和促进神经可塑性提供了一种经济实惠、有效且易于获取的解决方案。

相关文章：