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。

一、所属领域 人工智能，精密自动化，生物分析与检测，环境微生物检测，工业微生物检测，细胞组织分析检测。 二、项目介绍 1. 痛点问题 微生物的识别、计数和定性分析一直是食品、医药和生物行业的重要一环。传统的人工检测方式劳动强度比较大，且检测主观性强，标准难以统一，计数和检测结果不准确；在对环境的微生物监测中，人工方法只能做到抽样检测，无法做到持续性检测。 近两年行业巨头们（如GE，安捷伦，赛默飞等）开始推出图像识别技术的微生物检测设备，其结果来自直观影像，分辨率高，操作难度低。但是这些设备目前采用的光学显微镜倍数都在800倍以下，只能进行计数，如果要完成相关定性分析，需要在800倍以上的放大倍数获得单细胞微生物的清晰图像（如酵母菌，大肠杆菌）。但800倍放大倍数对应的有效视场只有200微米*200微米，对计数和活性统计分析又不具备足够的采样数量。目前国内外设备均没有解决好这个问题，对微生物进行定性分析的准确率低，无法满足市场需求。 2. 解决方案 本项目针对微生物和细胞活体检测中缺乏有效参照物的技术难点，根据显微扫描设备的结构，将全景化视域重构技术和微米级电机结合，解决了镜头大幅平移过程中的自动对焦难题和微生物溶液动态环境中的影像拼接难题，在保证1000倍放大的基础上，获得的有效视场增加到10毫米*10毫米的范围；再通过自动化图像采集和拼接，得到完整的微生物图像；然后结合传统的图像分割以及深度学习图像识别的优势，小样本高精度动态完成微生物的类型识别，计数，活性，死亡率，出芽率等定量定性分析。 3. 竞争优势分析 与国内外的主流检测设备对比，本项目技术优势主要体现在： 1）独创的微生物影像全景化视域重构技术，实现0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大视角； 2） 解决微生物影像领域小样本智能识别和智能检测的难题； 3） 检测目标、检测内容、检测流程和逻辑可通过自然语言定制，提高设备功能通用性； 4）计数准确率超过人工计数，准确率超过国内细胞计数仪器一个数量级； 5）第一台按照国家微生物计数检测标准开发研制的微生物计数仪。 本项目的第一代产品样机与国内外同类产品对比，主要性能优势和技术优势如下： 在食品行业，本项目获得了青岛啤酒北京密云分厂的啤酒原液和相关酵母菌种，针对生产用酵母菌采集了大量实拍图像数据，优化后的酵母菌计数和出芽率算法识别率均在95%以上。 4. 发展规划 按照三步走的方式来设定发展规划： 1）基于全景化视域重构技术，构建第一代检测仪器，首先进入门槛最低的食品微生物检测市场，对啤酒和发酵乳企业提供酵母菌检测计数技术和设备； 2） 利用已有技术积累，进入环境微生物检测和高校实验室市场； 3）最后以食品和环境检测市场为根据地，进入门槛最高的生物医药检测市场，提供微生物检测和组织检测的相关设备。 5. 知识产权情况 已申请3项专利。 三、合作需求 1）寻求500-800万元天使投资； 2）寻找高校研究所，食品工业和环境检测领域的客户、渠道伙伴； 3）寻找生物医药，医学临床领域的客户、渠道伙伴和产品测试环境。 四、团队介绍 科研团队： 1）周悦芝 博士 清华大学计算机系研究员，项目负责人，在边缘计算和深度学习等领域有丰富的开发经验和杰出的研究成果，在面向医学影像的AI图像分析方面曾发表多篇论文，申请或获得多项国家发明专利。 2）黄权伟 清华大学计算机系硕士，负责图像分割及细胞识别等相关算法研发。 3）梁志伟 清华大学计算机系硕士，负责深度学习算法加速研究和实现。 五、联系方式 E-mail：ott@tsinghua.edu.cn 成果编号：20230055

一种超声波生物处理运行的执行终端超声波频率检测方法，它是在超声波电源的输出变压器副边，增设绕制电压检测线圈，用以检测电压频率；对谐振电感器增设副边，在该副边绕制电流检测线圈，用以检测电流频率。电压检测线圈的同名端和异名端分别作为电压信号接线端子和电压信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。电流检测线圈的同名端和异名端分别作为电流信号接线端子和电流信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。经检测信号处理电路产生电流波形上升沿过零脉冲信号，再经处理产生电流周期信号输出，由数字信号处理芯片DSP的数字信号处理功能，计算出超声波频率数据输出，并进行控制处理。

该筛选仪器以表面等离子体共振成像（SPRi）装置为基础平台。SPRi技术将传统的SPR 技术与成像技术相结合，能够实现生物分子互作信息的高通量捕获。该仪器由一套包含光学检测系统、微流体控制系统以及数据采集存储的操作界面构成。仪器能进行核酸适配体筛选、高通量生物分子之间的动力学测定、生物标志物发现、特异性结合动力学、食品安全与质量检测、小分子微阵列药物筛选、先导化合物的优化、药物初筛、抗体发现、抗体糖基化表征、杂交瘤筛选、靶标垂钓等技术提供技术和材料，应用于制药、生命科学、医学、食品和环境等领域。

传统荧光指示剂以有机染料和量子点晶体等下转换发光材料为主，而本项目申报的上转换荧光纳米材料是一 种全新的荧光材料。现有基于荧光的成像、检测技术所使用的都是下转换发光材料，与其相比，上转换荧光材料和技术有显著优势：光学性能独特、背景噪音低、灵敏度高、 光学稳定性好。目前对此新型材料的关注越来越多，可在很多领域取代传统发光材料设计新的产品，具有很大的市场发展空间。 

一、成果简介 我国的果蔬生产多较分散，销售的果蔬要保持新鲜，由采收到市场销售，所经时间很短，所以市场上的果蔬没有充分的时间进行分析。我们必须采用符合我国产销特点的检测方法，在果蔬进入 市场之前进行农药残留的快速测定，因此开发果蔬采后农药残留及微生物快速检测技术对于保障我国人民的食品安全具有十分重要的意义。本成果建立果蔬采后农药残留及微生物快速检测技术体 系，已为科研院所、检测机构、政

XM-SZY中医四诊仪（舌面脉信息检测分析系统）   XM-SZY中医四诊仪（中医舌面脉信息检测分析系统）采用一体化设计，将舌诊仪、面诊仪、脉诊仪、体质辨识及问诊四种功能巧妙的融于一体，可进行舌像采集分析与处理、面像采集分析处理、中医脉象采集分析处理以及体质辨识、问诊等辅助诊断教学。   一、舌像采集分析处理： 1、主要功能： ■ 计算机控制内部相机进行自动对焦拍摄，操作简单，图像清晰，完全实现舌象采集自动化。 ■ 采用数字化舌象采集平台与标准化方法还原，使舌象真实再现。 ■ 内部摄像采用模拟自然光源并能进行光线调节，使采集环境保持稳定。 ■ 在特定的光源环境下，采用摄像头获得舌像信息，对舌体图像的颜色、纹理、轮廓进行特征提取，由计算机将这些特征值与特征数据库中的阈值进行比对判断，给出舌象分析结果。 ■ 可以随时查询病例报告。 ■ 可以分析舌质颜色、舌苔颜色、舌形状、舌态。 ■ 内置消毒灭菌装置，操作前使用，避免交叉感染。 ■ 软件可以根据实际舌象的瘀斑、点刺、齿痕、裂纹等症状用文字显示舌象特征、临床病症以及饮食及用药建议。   2、主要特点： ■ 系统具有自主学习功能，通过不断学习，有效提高系统自主诊断准确性。 ■ 支持自动分析，且允许人工修正，提高诊断的准确性。 ■ 准确分析舌质、舌苔等，并直观显示结果。 ■ 支持初诊、复诊分离，实现便捷就诊。 ■ 支持多关键字的查询统计。 ■ 支持诊断分析报告打印。 ■ 用户权限管理，提高安全性。 ■ 自动对焦（即自动舌体捕获）。 ■ 灯光控制功能。   3、软件功能： ■ 用户权限管理，提高系统安全性。 ■ 病理、临床库可以持续更新，具备学习能力，且具备自动提取舌体，自动分析舌体、自动分析后手动调整等功能，大大提高了学习的准确度。 ■ 快捷的初诊、复诊入口，操作方便、快捷。 ■ 图像采集分析能力，既可实时诊断，又可能根据需要进行人工调整。 ■ 灵活多变的查询统计能力，数据分析功能。 ■ 病例学习：单击主界面中的“病例学习”选项，进入学习界面，包括读取、保存、舌体轮廓提取、特征提取、自动提取控制、量化数据显示、舌象特征录入、临床意思录入、饮食指导及用药建议录入等选项，学习与分析过程，采用人机交互的方式。 ■ 自动获取：单击自动获取按钮，如果参数正确，舌体提取成功，若存在不足，可通过自动提取控制中的进度条及取反控制框选择来进行控制。 ■ 特征提取：为了便于分步处理，此处特征提取分步骤完成，分别舌质特征、舌苔特征、齿痕特征、裂纹特征、瘀斑特征以及点刺特征。点击某功能按钮后，相关特征将被量化，以舌质为例加以说明。比如，单击舌质特征、舌苔特征按钮后，数据结果自动分析结果。 ■ 人工绘制：对于某些来自于其他途径的图片，会存在自动获取舌头错误的情况，此时可以通过人工绘制来完成。单击“人工绘制”后，在图像显示区域，单击右键将出现菜单，包括选中舌体、勾画轮廓和撤销。其中选中舌体仅需在舌头四周点选四个点，单击“绘制完成”后再自动识别完成；勾画轮廓则是按住鼠标左键后通过拖动完成绘制，绘制完成后单击“绘制完成”便实现舌体提取。撤销可以对绘制过程觉得不满意的地方进行撤销，支持5步撤消。   二、面像采集分析处理： ■ 通过对病人面部图像进行分割、人机病症问诊作答，结合医生专业诊断，给出专业诊断结果并打印成报告，该系统能达到辅助中医临床诊断的作用，从数据库中读取面诊以及问诊信息数据，建立和编辑病例，建立中医诊断报告。中医面诊检测分析系统采用形状模型实现对眼睛、鼻子等器官进行定位，提取出额头、下颏和两颧区等人脸区域。通过采用K-means算法对面部图像的颜色进行提取，计算不同的颜色聚类中心的距离而进行面部颜色的分析；通过采用改进的2DPCA对面部图像进行特征抽取，通过计算测试样本特征与训练样本特征之间的余弦距离，实现对面部图像的光泽分析。 ■ 面象采集主要是在特定的光源环境下，采用高清晰摄像头 获得患者面部的图像信息，将这些特征值与特征数据库中的阈值进行比对，给出面色分析结果。可分析12种面色：青色、赤色、黄色、白色、黑色、正常、淡白、淡红、红、 深红、暗红、紫黑。 ■ 测试结果用表格显示，简洁易懂，并可以生成PDF文件保存以便查询，也可以打印报告。   三、脉象采集分析处理： 由单头脉象换能器、脉象放大器、A/D转换卡、计算机和脉象辩证分析软件等部分组成。能自动采集脉象信号，并将中医脉象的位、数、形、势和脉象的各项特征参数自动分析处理，同时结合中医望诊、问诊（以人际对话形式），根据中医八钢辩证的思路，提示受试者的健康状况等内容。 ■ 无创伤性中医脉象检测，可将采集器固定于寸、关、尺任何一部位采集脉象信息，能实时显示和存储数字化脉波信号，自动判读脉象的位、数、形、势，识别脉图特征参数，并以多维逻辑判断模式确定脉名；能以脉诊检测为线索，经人机对话询问病人症状，作出初步的八纲和脏腑辩证结论，能显示和打印系列脉图、最佳脉图及其特征参数、取脉压力、脉幅趋势图、40秒脉波趋势图等组成的脉图检测报告，以及脉象提示的动脉系统张力、阻力、生理年龄、自律神经平衡状态和辩证结论等组成的临床辅助诊断报告。 ■ 测脉结论报告： · 脉位：分浮、中、沉三类。 · 脉力：分有力、中、无力三类。 · 脉势：分满实、正常、低乎虚、中空虚四类。 · 脉率：分迟、缓、平、带数、数、疾六类。 · 节律：分正常、不齐、结代、促四类。 · 脉形：以a，b，c分别标记主波、重搏前波、重搏波，按各波出现的情况分为abc，ab，ac，a等四种脉形。 · 脉名：按位、数、形、势综合判别，有平、弦I、弦II、弦III、弦IV、滑、平滑、平弦、弦滑、涩、芤、濡、虚、实、弱、微、散、革、牢、紧、洪、细、浮、沉、迟、缓、数、疾、结代、促等。 ■ 临床辅助诊断报告： · 张力：反映动脉管壁紧张程度，结论分张力高、张力正常、张力低三类。 · 阻力：反映动脉系统外周阻力，结论分阻力高、阻力正常、阻力低三类。 · 生理年龄：系统按脉图特征参数与生理年龄相关性推出的结论，可提示动脉系统的生理状态。 · 自律神经平衡状态：反映交感神经与副交感神经平衡状态的指标，结论包括低水平平衡、正常水平平衡、高水平平衡、大体平衡、交感神经功能亢进、副交感神经功能亢进等类型。 · 辩证结论：根据脉象分析和问诊的综合分析，从八纲、脏腑、气血津液等方面提供临床辩证的结论。 ■ 主要技术指标： 1、单探头脉象转能器： · 灵敏度：0.5mV/克力（桥压6V） · 线性范围：0-500克力（原0-250克力） · 温度漂移：小于1%（F.S）（-5℃~+40℃）（原小于2%） · 机械滞后：小于1%（F.S） · 输出阻力：1KΩ · 固有谐振频率：大于1000Hz(-3db) · 最大垂直位移距离：大于15mm 2、脉象采集器交流放大回路（脉搏波回路）： · 输入动态范围：0-25mV（相当0-50克力，动态力） · 满幅输出：5V（原4.5V） · 时间常数：大于3秒 · 上限截止频率：大于3000Hz（-3db）（原大于1000Hz） 3、直流放大回路（取脉压力回路）： · 输入动态范围：0-150mV（相当0-300克力，静态力）（原0-125mV（相当0-250克力，静态力）） · 电源：USB供电 · 功耗：小于10VA · 连续工作时间：4小时，停机1小时后再开机 · A/D转换器：8路12位A/D转换（原4路）   四、体质辨识与问诊： ■ 根据中华中医药学会2009年发布的《中医体质分类与判定》，中医体质共分为9种基本类型：平和质、气虚质、阳虚质、阴虚质、痰湿质、湿热质、瘀血质、气郁质、特禀质。不同体质类型在形体特征、生理特征、心理特征、病理反应状态、发病倾向等方面各有特点。该软件以《中医体质辨识判定》标准为基础，通过软件智能化判断，自动生成体质报告。 ■ 问诊采集主要是病人对照数据库中的各种症状进行挑选，通过回答88道试题（病人起病和转变的情形，寒热、汗、头身感、大小便、饮食、胸腹、耳、口等各种状况），最后进行提交并由系统自动判断。 ■ 档案管理功能：可录入被测评人的姓名、年龄、性别等基本信息，方便准确的查询。 ■ 通过回答《中医体质分类与判定》标准中的67项标准问卷，软件自动计算出体质类型。 ■ 根据计算出的体质类型，软件自动生成中医调理保健建议。 ■ 软件界面简洁，操作简单。 ■ 测试结果用表格显示，简洁易懂，并可以生成pdf文件保存以便查询，也可以打印体质报告。 ■ 软件建议丰富，包括体质特征、运动养生、饮食养生、起居调理。 ■ 软件一机一码，使用安全。

1．微电脑控制,中文界面,彩色液晶显示,触摸屏操作,简洁、直观、方便。全程电脑自动控制或手工控制开关机，自动加热并恒温,自动制冷并恒温。2．智能保护：任意路不加热、不制冷或温度传感器损坏，界面中文报故障，并自动切断该路的加热或制冷，保护该路器件免受损坏。3．开关机：任意预设周1至周日每天任意自动开关机两次；手动开机在工作4小时后自动关机。 4．专利流蜡控制方式，流蜡管道不滴蜡、渗蜡；出蜡方式：手动、脚动，出蜡流量可调节。5．分体式结构：包埋部分和冷冻台分开，包埋部分带小冷台，冷冻台为整体铝合金材质。6．工作台和小冷台二路照明，照明灯采用DC24V  LED灯珠，手动开关灯珠照明，在主机停止工作后自动熄灭。7．自带放大镜，便于观察微小标本。（可配置）8．制冷方式：冷冻台：压缩机制冷。为避免因压缩机反复启动而损坏压缩机，自动延时启动压缩机。小冷台：半导体制冷。9、温度控制：室温～99℃预设，恒温精度±１℃