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海洋食品0摄氏度至负4摄氏度非冻结冷链保鲜与节能技术及其产业化
技术分析（创新性、先进性、独占性）
目前的海洋食品保鲜商用冷链主要是3条：①传统4℃冷藏链，贮藏期最短，7天左右,不能满足商业流通要求；②冰鲜（冰藏）冷链，贮藏期短,15天左右,商业流通半径受限；③传统-18℃以下的冻藏冷链，贮藏期长，半年或一年以上，但是存在海洋食品蛋白质变性、脂肪氧化和解冻汁液（营养与风味）流失等品质大幅下降的问题,商业价值锐降。
冰温是继冷藏和冻藏后的一种新兴食品保鲜技术。包括冰温贮藏、熟成、发酵、浓缩、干燥和流通6个方面，冰温温度带指的是零度到食品冻结点之间的温区，该温区加工的食品新鲜味美。在国家自然科学基金面上项目的资助下，本研究团队研发了食品冰温真空干燥（脱水）实验机和中试机，物料脱水过程中温度波动控制在±0.5℃以内。海洋食品的冰点多在-1℃～-2℃，冰温带狭小是其商业应用难点，本成果提出“冰温真空脱水+冰点调节剂”方法（实审中发明专利：一种拓宽生鲜食品冰温带的方法，申请号201810870251.3），将食品冰点降至-4℃以下，实现0℃至-4℃海洋食品非冻结商业流通，突破了冰温技术应用瓶颈。以草鱼片为例，适口含盐量2.5%和含水率60%鱼片（冰温真空脱水后），0℃至-4℃非冻结贮藏期70天以上，为传统4℃冷藏的10倍，鲜味成分倍增。
另外，海洋食品0℃至-4℃非冻结保鲜冷链，涉及到“冰温真空脱水机”的冷阱制冷系统，0℃至-4℃贮运装置（冷库和冷藏车）的制冷系统，本团队“制冷系统中两相射流泵代替膨胀阀”专利技术解决了制冷剂节流损失回收的难题，中试实验结果表明，最大节能幅度达9%。
冰温真空脱水（干燥）机
射流泵供液制冷系统实验台
创新性：
① 海洋食品0℃至-4℃非冻结保鲜冷链的创建，创新装置：冰温真空脱水机-精密温控技术；
② 射流泵代替膨胀阀冷链制冷系统节能技术，创新设备：冷链用两相射流泵供液系统-制冷剂节流损失回收利用技术。
先进性：本成果海洋食品非冻结保鲜贮藏期国际领先，射流泵代替膨胀阀冷链制冷系统的节能幅度国际领先。
独占性：本成果的核心技术涉及3项授权发明专利，为上海海洋大学独有。
上海海洋大学
2021-05-11
利用大头金蝇生物转化餐厨垃圾的研究
目前，城市餐厨垃圾的处理方式主要有卫生填埋和焚烧，少部分用堆肥方式处理。因存在众多困难 与弊端，未能充分利用城市餐厨垃圾。通过生态调查，我们发现双翅目蝇类昆虫（大头金蝇蛆）为餐厨 垃圾的天然优势分解者。利用大头金蝇蛆强大的繁殖能力和快速生长潜力，对餐厨垃圾进行高效生物转 化，在清除餐厨垃圾污染的同时，还可得到大头金蝇蛆（可作为畜禽养殖业的鲜活饵料或烘干后制成昆 虫蛋白粉）和有机肥两个优质产品，实现餐厨垃圾的百分百减量化、无害化、快捷化和高值化资源再生 利用。以每转化100吨餐厨垃圾为例，只需5～6天，即可产出畜禽水产养殖业和有机种植业大量需求的 优质昆虫蛋白粉约2 .5～3 .0吨(均价约2 .5万元/吨)和有机肥约50～60吨（均价约2000元/吨），日新增产值 16.2～19.5万元。
中山大学
2021-04-10
一种利用餐厨垃圾制备生物炭的方法
本发明公开了一种利用餐厨垃圾制备生物炭的方法，将餐厨垃圾晾晒至含水率降到10%以下后粉碎的颗粒投入碳化炉内，通入氮气加热，以2-10℃/min升温至200～300℃恒温30～60min；以5～20℃/min升温至350～500℃恒温1～4h；然后在缺氧条件下降温至80℃出料；粉碎后过100目筛获得生物炭。本发明操作简单，制备出的生物炭比表面积大，应用于农田可改良土壤的性质，提高土壤肥力，节约农业生产成本，修复受污染土壤；减少了餐厨垃圾对环境的污染，为餐厨垃圾处置提供一条新的途径，引领餐厨垃圾产业向低碳、可持续健康发展，具有广阔的推广应用前景。
青岛农业大学
2021-04-11
新型的农药残留检测仪——生物传感器
农药是农业生产中十分重要的生产资料。然而，农药毕竟是一类有毒的化学物质，长期大量使用(只要是有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类化合物)，对环境生物安全和人类健康都将产生较大的危害。我国是一个农业大国，农药使用品种多，用量大，其中70-80%的农药直接散落到环境中，不仅对土壤、地表水、地下水和农产品造成污染，而且进一步进入生物链，对整个环境生物和人类产生危害。由此可见，我国农药污染防治与生态环境保护任务十分艰巨。 目前，国内外对农药残留的检测都需经过长时间、复杂的样品前处理过程(包括提取、净化、浓缩等)，而且使用的检测仪器(例如，气相色谱、高压液相色谱等)庞大，价格昂贵，并需要专业人员操作。这不仅使环保、商检等监测部门的检测周期拉长、工作效率下降而且使普通居民、宾馆、饭店、学校及工厂食堂无法对购得的食物进行快速预先检测以防止食物中毒事件的发生。我们开发的以酶为基础的生物传感器是利用酶的高度专一性及其固定化后的可重复使用性研制开发出的一种新型检测仪。它可以免除冗长的样品前处理过程，在复杂的体系中不受其他物质干扰，准确地测出残留农药量。此仪器操作方便，定量准确，不仅适用于科研、环保等部门的快速监测，达到即时有效地阻止和判断农药污染事故的发生的目的，而且不需要专业人员操作，因而也适合于一般消费者使用。 生物传感器各项指标如下： 农药残留含量的测定极限为1×10-6mol/L 整个测量时间为10s-10min酶再生所需时间为10min-30min整台生物传感器及其测量仪器的总重量控制在3Kg以下
上海理工大学
2021-04-11
在MOFs固定酶及其应用于生物传感的研究
化学学院欧阳钢锋教授团队揭示封装模式是如何影响酶@MOFs的生物功能，并提供一种新的策略可制备具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人员以6种工业用途广泛的酶为模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、细胞色素C (Cyt C)、辣根过氧化物酶(HRP)、过氧化氢酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脱氢酶(ADH)），研究了它们原位封装于ZIF-8空腔后的活性转化。研究结果发现部分酶可保持较高的生物活性，但另一部分酶活性则严重下降甚至完全失活。接着，研究人员通用过系统的表征手段发现酶的活性转化与其封装模式密切相关：1）在基于酶诱导ZIF-8成核驱动的快速封装模式中，得到的酶@ZIF-8保持较高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀缓慢封装模式中（此过程中酶不参与ZIF-8成核），由于过量配体（2-甲基咪唑）的去折叠效应和竞争配位，得到的酶@ZIF-8趋向于失活（图1A）。有趣的是，这两种封装模式与酶的表面电荷性质有关。研究人员通过酶表面氨基酸残基的化学修饰调节酶的表面电荷，可实现酶@ZIF-8封装方式的有效调控，进而改善酶@MOFs的生物活性。接着，研究人员探讨了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物传感领域的应用。我们首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8对H2O2进行可视化传感。谷胱甘肽(GSH)是一种生物硫醇，与糖尿病、肝病、白内障、阿尔茨海默病和帕金森病等多种病症相关。H2O2可氧化GSH进而影响酶@MOFs的H2O2传感性能(图1B)。鉴于这一原理，我们建立了一种GSH的可视化酶@MOFs传感平台，并具有较高的检测灵敏度和较宽的线性范围（图1C）。与单酶催化相比，多酶催化级联反应是生物体内一类重要的化学转化过程，在生物信号转导和代谢途径中起着关键作用。研究人员将多种酶（GOx和HRP）共封装于MOFs（简称ECMN，图1D），模拟细胞内级联催化过程；同时，可以通过调控酶的封装模式，提高ECMN的级联催化性能（图1E），并实现葡萄糖的高灵敏、可视化检测 此外，研究团队从封装策略及应用两方面总结了酶@MOFs的最新研究进展：重点介绍了MOFs孔径结构和酶生物界面与金属离子的相互作用对酶封装效率的影响及影响酶活性转化的关键因素；并展示了酶@MOFs在生物传感、催化和纳米催化治疗等领域的前沿应用。
中山大学
2021-04-13
揭示了在生物多样性领域研究的重要进展
通过分析全球尺度的自然草地调查数据（Herbaceous Diversity Network），发现“多样性-生产力”之间存在多种关系形式，不相关是主要关系形式，其次才是负相关和正相关，这与人工草地控制试验的研究结果差别很大。研究同时发现，“多样性—生产力”关系会随着环境条件呈现出规律性的变化：在低产环境下以正相关为主要形式，中产环境下以不相关为主，而在高产环境下更容易表现为负相关。进一步分析发现，在全球尺度上，生物多样性的作用不是提高生产力，而是稳定生产力。该项研究不仅统一了“多样性—生产力”之间的各种矛盾关系，还将“多样性—生产力—稳定性”关系有机地联系起来，认为这是同一个生态学过程的不同表现形式。
中山大学
2021-04-13
在黑磷于生物医药的应用中取得重要进展
该项工作在黑磷表面包裹一层仿生的聚多巴胺膜（Polydopamine, PDA），形成一种“纳米胶囊”结构。聚多巴胺具有良好的生物相容性，可以有效隔离氧气或水与黑磷纳米片的接触，从而提高其稳定性。此外，聚多巴胺自身具有良好的光热效应，因此聚多巴胺的包覆可以进一步增强黑磷药物载体系统的光热效应。在此基础上，科研人员将小干扰RNA（siRNA）和广谱性抗癌药物多柔比星（DOX）负载到了“纳米胶囊”内部，并在聚多巴胺表面修饰上了靶向基团核酸适配体（Aptamer, Apt），制备了一种集化疗、基因治疗和光热治疗于一体的多功能靶向纳米载药平台。目前，该研究在动物体内实验上取得突破，并在乳腺癌模型的裸鼠身上取得了良好的肿瘤治疗效果。 该研究克服了黑磷做为载药平台性质不稳定的缺点，并且增强了其光热效应，同时具有良好的生物相容性，在癌症的多模式综合治疗方面具有潜在应用前景。
中山大学
2021-04-13
SPR生物传感器及其对DNA的检测分析
sPR(表面等离子共振)生物传感技术是近年来迅速发展起来的用于分析生物分子相互作用的一项技术。这种检测手段与传统方法比较,具有样品不需要纯化、标记,并且可以实时、动态、高灵敏检测等优点,因此SPR传感器在很多领域具有广阔的应用前景,如疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序、案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。本项目的目的是研制一种基于SPR技术的光机电一体化系统。 技术原理: SPR生物传感系统利用光在全反射时入射光与金属表面的等离子发生共振的原理探测生物分子之间是否发生相互作用以及结合的动力学参数,是生物学、化学、物理学等多个学科有机结合的产物。 工艺流程 传感器制作、敏感膜制备、光学子系统构建、测试子系统构建、分析软件开发。 主要技术性能指标: 系统灵敏度为9681度/RIU,分辨率为3.59×104RIU,可检测DNA分子相互作用引起的折射率变化范围为1.00~143RIU 技术水平及用途 所开发的试验系统已经达到了国际先进水平,2004年通过省级技术鉴定。申请专利两项:1.专利(申请)号:2004100940901:2专利(授权)号:2L2004200562763产品化后,可以用于疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。
河北工业大学
2021-04-13
自组装构建具有生物响应性的骨修复材料
课题确定了具有我国资源优势的封闭群内江猪为异种骨供体，初步摸清楚了猪骨异种抗原的分布规律，探讨了酶消化和超声等技术手段在脱异种抗原方面的优缺点，从体内和体外等途径比较上述方法处理后的猪源异种骨理化特性和成骨活性，为下一步实验研究积累了关键数据。
四川大学
2016-04-21
合成生物降解高分子造影剂的制备
超声造影剂（USCA）是用于增强超声强度、提高超声诊断正确性、精确度和灵敏度的一种媒质。USCA是临床超声检查的消耗品，在国内各大医院进口高档超声设备的同时，也需要相当数量的高质量造影剂。因此，研制能批量生产、合适剂型、消毒灭菌的USCA是一项迫切而极具经济效益的项目。现阶段国内使用的USCA基本上依赖进口，价格昂贵。 合成生物降解高分子材料制作的USCA具有粒径更理想（3～5μm），粒径分布更集中（粒径大于8μm的粒子小于8%）、体内稳定性高、抗压力性能好、反声源性高等优点，而且还
四川大学
2021-04-14