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蛋白质生物医用材料
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
蛋白质类材料具有良好的生物相容性和优异的生物活性，在医用材料领域有着广泛的应用。多种材料已在临床前动物实验中证实了其优异的生物活性。现有蛋白材料多从天然生物来源中提取，理化性质不稳定，材料性质难以理性设计。本技术利用合成生物学技术和化学修饰技术，建立了从分子结构到材料性质均能理性设计的蛋白材料研发平台，发展了多种具有智能响应性和独特理化性质的生物医用蛋白材料，包括具有非天然催化活性的酶制剂、能够用于伤口修复和药物缓释的可注射蛋白凝胶、多功能靶向抗肿瘤蛋白纳米药物、3D打印蛋白植入材料等。
华中科技大学
2022-07-27
液态金属高分子凝胶功能材料
液态金属是一类低熔点的金属单质或者合金，能够在室温下形成液态共晶。考虑到液态金属兼具流体和金属导体的性质，液态金属可用作功能性流动填料，以实现高分子功能材料的柔性和高导电性并存，使得此类材料可作为潜在的电子柔性器件。之前有论文报道通过光刻等方法预先制备微通道，之后往微通道中注入液态金属来制得电阻和电容传感器。然而这种方法成本很大，而且仅基于微孔道的形变，限制了材料的力学性质和电学感应能力。科研团队通过将液态金属作为流动导电填料并利用其对自由基的催化功能，成功在20秒内制得液态金属水凝胶功能材料。不同于以前的微通道(Microchannels)模式的液态金属传感器，因液态金属表面氧化层和单体极性基团之间的锚定作用，实现了液态金属在体系中的均匀分散，同时发现了液态金属与过氧化物引发剂发生反应而显示出的催化活性。因液态金属的流体性质和高导电性，液态金属赋予材料以超长的拉伸性能（断裂伸长率=1500[[%]]），良好的力学和电学稳定性。此外由于液态金属在材料内部的不对称形变，材料能够辨别物体在其表面的运动方向，可识别个人的电子签名和作为潜在的电子皮肤。
东南大学
2021-04-11
“以饲代采”生物酿蜜新模式
原理：以蜜蜂为活体生物转化器，利用体内酶系进行生物转化，将果汁转化为果蜜创新点：世界上首次提出“以饲代采”生物酿蜜概念，以大宗水果为原料，经前处理，饲喂蜜蜂，实现定场养蜂，实现蜂蜜工业化生产应用案例：2023年，在沈阳建立200群的生物酿蜜示范基地，辐射东北地区成果获奖：第十五届“挑战杯”全国大学生课外科技活动大赛，三等奖成果评价：完全颠覆国内外几千年的蜂蜜生产模式，实现0→1的突破，为蜂蜜生产打开一扇全新的大门，规避了传统蜂蜜生产的限制因素以及不利因素，实现蜂蜜生产工业化、标准化、机械化、智能化，蜂蜜生产效率比传统提高3-4倍，解决了水果滞销、储运损失的问题。
沈阳农业大学
2025-05-19
低成本功能性多孔有机聚合物
成熟度：技术突破
多孔有机聚合物是一类新兴的功能性高分子材料，相比传统高分子交联树脂，其具有类似无机分子筛的微孔，具有更高的官能团密度，已被广泛用于储存、分离或催化等领域。然而当前许多性能优良的多孔有机聚合物成本过高，严重制约着其实际应用。我们合成的价格低廉且性能优秀的多孔有机聚合物，其性能与当前典型多孔有机聚合物相当，而价格为它们的几十分之一或几百分之一，目前在储存氨气、分离二氧化碳及分离水中污染物（如硼酸，Hg2+等）等方面已完成实验室测试，这些成果将为多孔有机聚合物的真正应用打开通道。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
高性能多功能聚四氟乙烯微孔材料的绿色制造
具有微纳多孔结构的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效过滤、防水透声、高端织物、医疗器械等国民经济战略新兴产业的关键材料。但是，由于PTFE材料极难加工，近五十年来，只有美国Gore公司开发的拉伸法实现了PTFE微孔产品的大规模商品化生产，产值高达百亿。但是，拉伸法存在的一些顽固问题仍然没有得到解决，如产品均匀性、产品孔径与孔隙率的。本成果颠覆传统拉伸法，创造性地提出了基于剪切诱导原位成纤工艺，巧妙地解决了存在半个多世纪的问题，可制备具有高孔隙率、小孔径、高强度的高性能PTFE微孔材料，并且可根据生产需求灵活调整产品宏观性状与微观结构，仅通过简单的工艺参数调整，即可实现具有不同微观结构的平板膜、纤维、中空纤维膜、微孔泡沫等批量化生产。与拉伸法相比，本成果工艺灵活、设备简单、能耗显著降低、无环境污染，具有良好的产业化潜力。此外，本成果提供了一种具有普适性的PTFE微孔材料改性方法，可以通过先进的复合工艺实现具有高导电、高导热等功能化PTFE材料，有效填补市场空白。围绕本成果，已发表多篇国际论文、申请四项国家发明专利、两项海外专利，在油水/固液分离、先进织物等领域具有良好应用前景，相关产品已成功验证并得到多方行业内专家认可。
山东大学
2025-02-08
生物医学电磁信息检测与功能成像
一、 项目简介生物电磁信号携带有生物活体的生理、病理信息，检测和提取有用生物电磁信号并据此分析其内部电磁过程，对于揭示生命活动本质和医学诊断治疗都具有重要意义。课题组于1995年开始对生物医学电磁场问题数值求解方法及应用进行研究，1997年主持了国家自然科学基金电工学科首个生物电磁领域课题“生物医学电磁逆问题求解的数值方法研究”。二、 项目技术成熟程度在生物医学电磁问题数学建模与求解方法方面，针对脑电（EEG）和电阻抗成像（EIT）的正、逆问题，分别建立了二维与三维数学模型、静态和动态求解模型，研究高效快速的求解方法。在功能成像方面，针对肺功能、乳腺癌以及腔内心肌瘢痕等检测问题，研制了128通道多频电阻抗实时监测与成像系统，对人体胸腔和乳腺的电阻抗特性进行检测与功能成像。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）近年来获河北省自然科学二、三等奖各1项；完成和承担国家自然科学基金重点项目2项，国家自然科学基金面上项目2项，省部级项目10余项；出版专著2本，发表论文百余篇，其中大部分被SCI、EI检索；申请专利2项。四、 高清成果图片3-4张 人体胸腔呼吸过程电阻抗信息检测与功能成像
河北工业大学
2021-04-11
羊毛织物生物法功能化整理技术
目前羊毛制品的功能化加工都是通过化学整理获得的，而处理条件温和、损 伤小、生态环保的羊毛生物法功能整理，长期以来没有取得突破。在国家“863 计划”项目“羊毛纤维生物法功能化整理技术”（2008AA02Z203）、国家自然科学 基金项目“基于酶促酰基转移反应的羊毛生物接枝功能化改性机理研究” （51073073）、江苏省科技支撑项目“基于多酶协同作用的羊毛制品生物法功能 化整理技术及关键酶制剂制备”（BE2012019）、江苏省自然科学基金项目“谷氨 酰胺转胺酶（TGase）催化羊毛蛋白交联改性及其机制研究”（SBK200920544）等 项目资助下，本项目以生物技术为手段，综合利用多种生物酶制剂的协同作用实 现了羊毛制品的生物法防缩、防霉和抗菌整理，建立了基于多酶协同作用的羊毛 制品生物法功能整理关键技术。 2 关键技术 本项目在功能性羊毛织物加工方面主要形成了以下四个关键技术指标： （1）整理后羊毛织物强力保留率≥85%； （2）毛织物经、纬向毡缩率＜3%，面积毡缩率＜6%； （3）毛织物抗菌率≥90%； （4）耐洗涤次数≥20 次。 3 知识产权及项目获奖情况 本项目共申请专利 16 项，已经获得以下专利授权： 1) 一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法 200910031593.7329 2) 一种生物酶法提高羊毛阻燃性的方法 200910025310.8 3) 用氯化咪唑盐类离子液体/蛋白酶进行二浴法羊毛织物防毡缩的方法 201010101761.8 4) 一种基于弱氧化和角质酶预处理的羊毛织物蛋白酶防毡缩方法 200910031552.8 5) 一种应用角质酶/蛋白酶进行二浴法羊毛织物防毡缩工艺方法 200810236012.9 6) 一种基于角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡缩方法 200910031551.3 4 项目成熟度； 本项目已在无锡协新毛纺织有限公司，江苏鹿港科技股份有限公司得到了验 证和推广
江南大学
2021-04-13
生物纳米材料—趋磁细菌磁小体
已有样品/n本发明提供了一种趋磁细菌及利用其制备磁性磁小体的方法。从淡水中分离出一种能产生磁性磁小体的趋磁螺菌Magnetospirillumsp.ME-1。该菌株为大小2.62~4.83x0.44~0.62μm的趋磁螺菌，含有由10~31个磁小体颗粒组成的磁小体链，磁小体成分为四氧化三铁（Fe3O4），形态为立方八面体或立方体，大小为26-40nm。该菌株发酵性能优良，所产生的磁小体具有极大的产业化推广前景
中国科学院大学
2021-01-12
生物牙根支架材料及牙根重建技术
目前的牙齿缺失均采用人工材料赝复体修复，存在着生理功能恢复有限、使用寿命短、损伤正常组织等缺陷，缺乏真正生理意义的修复。种植体修复缺失牙是目前治疗牙缺失的热点和重点，但种植体与牙周组织只能实现骨性结合，无法获得新生的牙周膜等缺点。如何有效地在目前的修复方法基础上，获得新生的牙骨质、牙周膜和牙槽骨，是治疗牙缺失的关键。本项目的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种生物牙根支架材料的构建方法。牙本质作为一种生物材料，由于其本身具有一定的机械强度，可以作为一种新型的实现牙根再生的支架材料；而且牙本质本身来源于牙源性细胞，存在一些牙齿发育过程中重要的蛋白和因子，又可以作为一种细胞牙向分化的诱导微环境。因而，本项目采用从小号到大号、逐渐使用牙科用扩大机将牙齿根管内部扩大，并采用梯度脱矿的方法对牙齿进行脱矿处理。经上述方法，在没破坏牙本质基质中的重要生物活性物质的同时，尽量保持了牙根的形状、保持该材料具有一定的力学强度并且充分脱矿，有利于于牙髓和牙周组织的软组织和硬组织的共同构建，最终构建出具有生物活性的牙根支架材料。
四川大学
2016-04-21
新型磁功能材料特性与应用研究
一、 项目简介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸缩材料、磁性液体材料、硅钢材料、电磁流变液、压电和铁电材料等，这些材料都具有优异的性能和广泛的应用前景，为电工及相关行业的发展起到巨大的推动作用。在磁功能材料性能测试方面，测试了硅钢单片及叠片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸缩特性，测试了磁性液体的磁化特性、磁粘特性和表面张力等。在磁功能材料数学建模和求解方面，从材料的应用特性着手，以超磁致伸缩材料、磁性液体、硅钢材料和电磁流变液为例，考虑机械效应、温度效应、电场效应、磁场效应等因素，利用能量变分原理建立电-磁-机械耦合模型，编制材料应用特性模型与分析软件。在磁功能材料应用方面，研究了超磁致伸缩力传感器、加速度传感器，研究了磁性液体加速度传感器、倾斜角传感器、微压差传感器等，研究了磁性液体在物体比重测试技术和减振技术中的应用。二、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）在国内外学术期刊和国际会议上发表相关论文100余篇，被三大检索收录70余篇。参加相关科研项目16项，其中国家自然科学基金2项，省部级项目11项，技术开发项目1项。授权发明专利2项。三、 高清成果图片3-4张
河北工业大学
2021-04-11