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集电化学、光谱和质谱方法于一体的单细胞成像仪
世界上首台有机融合电化学、光谱学和质谱技术的优势于一体的“单细胞时空分辨分子动态分析系统”
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
南京大学化学化工学院陈洪渊院士领衔的科研团队，在国家自然科学基金重大科研仪器专项支持下，联合清华大学、东南大学、中国医学科学院药物研究所的研究人员，攻克了单个细胞内分子反应动力学过程高时空分辨和微弱信号精准测量的技术瓶颈，研制成世界上首台有机融合电化学、光谱学和质谱技术的优势于一体的“单细胞时空分辨分子动态分析系统”。
首次阐明单细胞内溶酶体中生物催化反应机制；创建了胞内不同空域热传导系数的准确测量，阐明胞内热量产生与耗散机制以及胞内“出汗”与机体“出汗”散热的生命整体一致性；研制成的极紫外(VUV)质谱成像，摆脱了MALDI技术对电离介质的依赖，极大地降低了二次离子质谱(SIMS)的电离碎片，从而降低了重构分子结构的难度，显著提升了我国生命与健康领域高端科研仪器的国际竞争力。
本项目迄今已发表研究论文逾百篇。包括PNAS 4篇，NatureComm. 2篇，Science Adv.1篇，JACS 6篇，Angew. Chem. Int. Ed. 6篇，Anal. Chem. 49篇等。申请了国内专利41件，国际专利1件，授权18件。项目组成员获得教育部“长江学者奖励计划”青年学者以及2018年度仪器仪表学会分析仪器分会“朱良漪分析仪器青年创新奖”；所研发的“单细胞活性分析仪”获“2018年度科学仪器行业优秀新产品奖”及“2021年度日内瓦发明金奖”。
南京大学
2022-08-12
智能高分辨成像光谱装备
我国的高光谱成像技术起步较晚，但受日益增长的并十分迫切的社会、经济需求的激励，光谱成像技术及应用得到快速发展，光谱分析被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。技术团队完成以柱面C_T消像差专利结构和Offner结构为核心的紫外、可见光、近红外、短波红外、中波红外五型高光谱成像仪产品研发，实现宽波段覆盖、成像性能好、光谱分辨率高于国外同价位产品，竞争力高。同时积极拓展开发成像光谱仪产品的应用，已研发兼具空间成像和光谱分析能力的微细样品成像分析仪器——显微成像光谱仪，用于材料和生物应用。此外配套研制了功能强大的成像光谱数据采集与处理分析软件，提出了全并行处理机制，大大缩短光谱数据获取和光谱重建时间，较国外产品用户体验更便捷友好，便于大面积推广。
图1.短波红外成像光谱仪
北京理工大学
2022-12-05
快照式光谱成像芯片
利用超表面与图像传感器集成的新方案实现快照式光谱成像芯片，结合计算光谱分析原理及重建算法，研制出了可见光波段、高精度的光谱成像芯片。
清华大学
2021-02-24
生物靶标光谱指纹识别
在生物医学光学方面，本团队开展了基于低相干原理的检测技术在生物医学领域的应用，开展了低相干眼生物测量仪的研制；实现了工程样机的制备，技术成熟度 7 级；具体如图 1 所示；此设备可以开展眼轴长度，角膜曲率，角膜直径和前房深度的测量；还开展了低相干原理下的生物折射率研究，开展了液体，固体状态下的折射率测量，因为折射率与生物体的属性都有一定的相关性。
上海理工大学
2021-01-12
全光谱LED护眼读写灯
1、自主研发全光谱芯片，光谱为连续性，无蓝光危害；
2、类太阳光照明，Ra97，高度还原真实色彩；
3、RG0级无蓝光危害，无可视频闪，缓解用眼疲劳；
4、国AA级照度，大面积发光，无暗区，照度更均匀；
5、多功能一键触控，三档亮度轻松切换；
6、灯臂设计四处转轴，灯头上下。
了解更多产品详情，请与我们联系：021-6176 3333；15821024688
启福光照明科技（上海）有限公司
2021-08-23
LED全光谱护目面板灯
深圳市拓享科技有限公司
2021-08-23
近红外荧光内窥成像系统
"内窥镜检测技术在临床已成为重要的，无法替代的诊断手段，配合内窥器械，还可以取病变部位的组织用作病理分析，或结合手术等方式，对病变部位直接切除或治疗。目前在临床广泛应用的主要为内窥镜白光成像。 在白光成像中判别疾病组织主要依赖医生的经验，导致较高的漏诊率和误诊率。近红外荧光内窥成像系统成像深度达到5～10毫米，能够看到白光成像无法看到的病灶组织，直观地显示病灶，实现对肿瘤、炎症溃疡等多种病理和生理组织的精准诊断与治疗。本系统可进行实时同屏成像，医生提供可见光图像和荧光图像。"
东北大学
2021-04-10
高通量快速光纤荧光检测系统
本系统是集柔性光纤技术、高密度光纤探头技术、快速光通路选择技术、单光子微弱荧光光子计数检测技术、温度控制技术为一体的光机电高科技系统。具有快速、高通量、高灵敏的荧光检测能力，可同时对多样品进行快速荧光检测。系统由计算机及其操作软件、多通道光路选通、温度控制、超灵敏荧光检测四部分组成。其可在同一时间内测定多通道荧光的强度值及变化，且具备完善的数据后处理功能。整体仪器具有高通量、高灵敏度、高稳定性等诸多优势，可广泛用于生物、医药、临床、食品安全、环境、化工等等需要进行大量的荧光检测的领域，具有广阔的市场前景。目前该类检测系统已经在中国科学院生物物理所和北京理化测试分析中心使用，用于对病毒、小分子物质及食品安全检测。 主要性能指标：1. 通道数：2、16、64（可按需扩展）；2. 灵敏度高：最小可探测光强 ≤10-15～10-16 W；3. 系统不稳定性：≤1%；通道切换时间：≤10ms。
北京航空航天大学
2021-04-13
家用“上转换”荧光定量检测平台
该定量检测平台可实现疾病诊断、食品安全监测、环境监测以及健康管理。目前我们产品主要是针对心血管疾病患者的早期诊断、危险分层、用药指导及预后评估。 用上转换荧光颗粒使得检测灵敏度相较传统试纸提高三个数量级，且实现了多目标物联合检测，检测时间仅需30min，可用于家庭、乡镇社区医院的心衰诊断和预后。本项目在产业化实现路径中主要经历临床前研究、临床研究、产品上市及大规模销售三个阶段。目前已完成临床前阶段。 在体外诊断产业中，最有发展潜力的是POCT技术，心肌标志物是POCT中增速最快的细分领域，市场空间巨大。
西安交通大学
2021-04-11
近红外二区荧光探针
研究了分子给体单元调控对荧光性能的影响。由于染料发射波长越长越有利于增加穿透深度，于是增加了一个连接S单元的噻吩作为第二给体（D2）。噻吩的引入可以增加分子的共轭长度从而使荧光波长红移，但导致QY下降。进一步对连接受体A的第一给体单元（D1）进行结构调控，首次以辛烷噻吩作为D1。相对应的染料IR-FTAP在水溶液中QY高达5.3%，明显优于其它给体单元。 通过分子动力学模型与密度泛函理论的计算，发现憎水性的辛烷噻吩相较于其它D1单元可以有效减少共轭骨架中心与水分子的作用。计算结果也进一步证明了水中的QY与骨架中心与水分子的相互作用紧密联系。 还在IR-FE分子的基础上引入一条PEG链并在其他三条侧链引入羧基得到分子IR-FEPC。IR-FEPC可以高效的与重组人绒毛膜促性腺激素共价连接。斯坦福大学戴宏杰课题组等成功将这一探针应用于卵巢三个阶段的促黄体生成激素受体的特异成像
南方科技大学
2021-04-13