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面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人
研究方向:微操作机器人系统、微纳设计与加工、生物模式形成与组 织发育建模。 项目简介: 在国家自然科学基金国家重大科研仪器设备研制专项(项目编号 61327802)等资助下,本项目研究团队自主研发了面向生命科学的原 位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的体细胞 核移植,进而将该技术应用于猪克隆流程,成功获得了克隆猪仔。这 是国际上首次利用机器人技术获得的克隆猪。 作为一种常用的外源物导入细胞的方式,细胞显微操作技术广泛 应用于生物工程领域。为了减轻实验操作者的工作负担,研究者开发 出自动化微操作系统,实现了自动化胚胎注射、机器人化单精注射、 机器人化贴壁细胞注射等多类微操作。然而,目前自动化微操作的操 作过程与手工操作类似,这些操作在保证操作本身高效、高成功率的 同时,并没有考虑到微操作对后续生物过程(如后续细胞培养)的影 响,因此无法获得显著优于手工操作的生物结果。 研究团队面向生命科学发展的迫切需求,研制出具有可视化、微 创化、定点化、定量化功能的,集检测分析与操作于一体的原位显微 分析与操作仪,利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程,并通 过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况,实现了基于最 小力的细胞拨动与细胞抽核,保证了细胞核移植操作过程中细胞受力 最小。实验结果表明,基于最小力的细胞拨动与细胞抽核方法,显著 减少了细胞拨动过程对细胞的伤害;后续细胞培养实验表明,与人工 操作相比,细胞后续发育率显著提高,标志克隆成功的体外囊胚率从 10%提高到 21%。2017 年 1 月初,研究团队分四批完成了 510 例核 移植操作,并将这 510 枚克隆胚胎移植到 6 头母猪体内,两头母猪顺利受孕;4 月底,两头受孕母猪产下成活克隆猪 17 头。 上述研究第一次用后续细胞培养成功率作为评测依据,建立了操 作过程细胞受力情况与后续细胞发育的联系,得出了操作过程细胞受 力越小,则伤害越小,最终细胞发育成功率越高的结论。该研究对其 它机器人化生物操作有借鉴意义。
南开大学 2021-04-11
面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人
本项目研究团队自主研发了面向生命科学的原位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的体细胞核移植,进而将该技术应用于猪克隆流程,成功获得了克隆猪仔。这是国际上首次利用机器人技术获得的克隆动物。 研究团队面向生命科学发展的迫切需求,研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的,集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪,利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程,并通 过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况,实现了基于最小力的细胞拨动与细胞抽核,保证了细胞核移植操作过程中细胞受力最小。实验结果表明,基于最小力的细胞拨动与细胞抽核方法,显著减少了细胞拨动过程对细胞的伤害;后续细胞培养实验表明,与人工操作相比,细胞后续发育率显著提高,标志克隆成功的体外囊胚率从10%提高到 21%。2017 年 1 月初,研究团队分四批完成了 510 例核移植操作,并将这 510 枚克隆胚胎移植到 6 头母猪体内,两头母猪顺利受孕;4 月底,两头受孕母猪产下成活克隆猪 17 头。 上述研究第一次用后续细胞培养成功率作为评测依据,建立了操作过程细胞受力情况与后续细胞发育的联系,得出了操作过程细胞受力越小,则伤害越小,最终细胞发育成功率越高的结论。该研究对其它机器人化生物操作有借鉴意义。在深度信息提取、显微视野拓展、超声振动细胞穿入等方面拥有多项专利。
南开大学 2021-02-01
PX氧化反应过程性能指标实时预测与工艺操作在线优化
在现代工业生产中,大规模的工业生产和日益激烈的市场化竞争,使得企业越来越需要对整个生产过程进行总体优化操作,以得到最优生产过程。因此,为了最大限度发挥过程系统的生产潜力,取得最大的经济效益,必须随着实际操作环境和市场要求的变化及时地进行操作条件的优化,采用实时在线优化技术将稳态操作点逐渐移到相应工况的最佳操作点区域。 对二甲苯(PX)氧化反应单元在精对苯二甲酸(PTA)生产过程中处于核心地位,它直接关系到PTA产品的质量、产量、醋酸燃烧损失以及PX单耗等。本项目基于PX氧化反应动力学,结合人工智能方法建立了PX氧化反应过程工艺机理数学模型,并依据工业装置数据采用随机搜索算法对该模型进行了优化校正,形成了能准确描述生产装置特性的机理模型;同时建立了PX与HAC的燃烧损失智能预测模型;建立了PX氧化过程的在线实时流程模拟系统,实现了关键性能指标4-CBA浓度以及PX和HAC燃烧损失的在线实时预测;对PX氧化过程的工艺操作条件进行了在线实时优化,降低了PX和HAC的燃烧损失,确保生产装置运行在最佳状态,产生了显著经济效益。
华东理工大学 2021-02-01
《广西科技计划项目贷补联动管理办法(试行)操作细则》政策解读
近日,自治区科技厅印发了《广西科技计划项目贷补联动管理办法(试行)操作细则》(以下简称《操作细则》)。为便于各地各部门及社会公众更好理解相关内容,切实抓好政策落实,现就《操作细则》出台背景和主要内容解读。
广西壮族自治区科学技术厅 2023-01-20
基于忆阻器的多值存储单元、读写电路及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的多值存储单元、读写电路及其·717·操作方法;所述基于忆阻的多值存储单元是利用忆阻器的阻变特性,由多个忆阻器以特殊的连接方式构成。这种连接方式组成的多值存储单元继承了忆阻器,体积小,功耗低,可拓展性强的优点。相较于传统忆阻器存储结构,所述多值存储结构提供了更大的存储空间,为存储器设计提供了一种新的思路。所述多值存储单元的读写电路包括存储单元、控制开关以及电压比较电路。所述读写
华中科技大学 2021-04-14
一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法, 可编程模块包括阻变元件、电阻 R1、第一 N 型 MOS 管、第一 P 型 MOS 管、第二 N 型 MOS 管和第二 P 型 MOS 管;第一 N 型 MOS 管 的漏极和第一 P 型 MOS 管的漏极均连接至阻变元件的一端,第一 N 型 MOS 管的源极和第一 P 型 MOS 管的源极连接后与电阻 R1 的一端 连接,第一 N 型 MOS 管的栅极与第一 P 型 MOS
华中科技大学 2021-04-14
一种岩土工程加卸荷综合模拟箱体及操作方法
本发明提供了一种岩土工程加卸荷综合模拟箱体,包括供注水、加压的密闭箱体以及箱体内水平延伸的多个相互平行的移动杆,箱体的一个侧面与待测试土箱接触固定,侧面由内至外顺序设置约束板、防漏膜和载荷板,移动杆的一端伸出箱体外,另一端穿过有机玻璃板、约束板、防漏膜并密封固定在载荷板上,载荷板包括十二块,载荷板的外表面上设置薄膜压力传感器。本发明解决了长期存在的室内土体侧向加卸荷难模拟问题,通过十二块载荷板对土体侧面进行加卸荷,可以实现土体整体加卸荷和分级加卸荷,同时可以控制气压升降实现任意强度的土体加载模拟和卸载模拟,对诸如高填方堆载和超深基坑侧向开挖卸荷模拟具有实际意义,整个试验装置可控性强、功能性强,易于操作和推广使用。
东南大学 2021-04-11
一种打印纸机械脱墨方法及其装置
成果描述:本发明公开了一种打印纸机械脱墨方法及其装置,一组由驱动电机与减速器组成的传动机构驱动传送机构动作,带动纸张前进。同时另一组由驱动电机与减速器组成的传动机构驱动砂带磨削机构动作,磨削砂带与纸张接触,利用摩擦原理去除纸张的墨迹,达到纸张脱墨的效果,使得纸张可以再次利用,节约能源,减少废纸回收的成本和污染。市场前景分析:环境保护领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
基于机械蒸汽再压缩的结晶系统优化研究
蒸发结晶作为工业生产中最基本的工艺流程,可广泛应用于化工生产、食品 制药、海水淡化、工业废水或废液处理等领域。主要技术有单效蒸发、多效蒸发、 热泵蒸发等几大类,单效蒸发和多效蒸发均属于传统蒸发方式,基于传统蒸发方 式的结晶系统中,产生的二次蒸汽直接被排放或通过冷却水处理后排放,造成大 量热量能源和冷却水资源的浪费。 在热泵蒸发技术中,机械蒸汽再压缩(MVR)技术采用机械压缩的方法,将 蒸发过程产生二次蒸汽的压力和温度提高后再次作为热源蒸汽,该过程在蒸气压 缩机中进行,同时免去了后续的冷却处理。通过消耗少量的电力能源,可回收大 量热能和蒸汽,具有显著的节能和节水优势。该技术在对物料进行处理后的产物 为冷凝水、浓缩液或晶体,过程无污染,属于环境友好型技术。对高效且节能的 蒸发结晶处理技术进行分析研究,能够带来明显的经济效益和社会效益。 本项目开发的是一种 MVR 并联双效蒸发结晶系统,主要部件有降膜蒸发器、 强制循环蒸发器、离心式蒸汽压缩机等。本系统考虑到不同类型蒸发器的物料适 用性及节能性,将降膜蒸发器与强制循环蒸发器联用,建立系统及部件的数学模 型,与传统蒸发结晶系统进行性能对比,并对
西安交通大学 2021-04-10
一种机械工程教学用吹摆实验装置
本实用新型提供了一种机械工程教学用吹摆实验装置,包括底座,底座上安放有吹板支架和风扇支架,吹板通过旋转轴连接吹板支架,转轴端安放有角度传感器,风扇支架上安放风扇,底座内设有分别运动控制卡和为其供电的电源,运动控制卡分别连接角度传感器、风扇和上位机。本实用新型利用角度传感器测量吹板角度信号,利用运动控制卡完成硬件与 PC 机的通信以及风扇速度控制,利用上位机程序完成自动控制。整个装置结构简单,成本低廉,具有很好的机械工程控制实验教学效果。
华中科技大学 2021-01-12
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