项目已完成样机阶段的制备，知识产权方面已获得三项国家发明专利授权。目前国际上的2微米波段手术刀都采用的固体激光技术，我们首次研制2微米波段的光纤激光手术刀，具有效率高，光束质量好等优点，尤其在微创手术方面具有更大的应用前景，具有国际先进性。主要的技术指标为功率在0~80瓦可调，工作模式为连续或脉冲，重频在5Hz~500Hz可调，中心波长为1940nm。

嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。嗓音是人类“第二张脸”，患者期望值高，但声带解剖结构精细、发声生理复杂。另外喉气管所在位置深、手术空间狭小、路径狭长，操作困难；再者多种高精度设备配合应用不易，因此，嗓音显微外科对于嗓音外科医生有着很高的技术要求，以往咽喉嗓音显微外科只可“言传”不可“身教”，医生培养时间长，“十年难培养一个专家”。对于医疗资源匮乏的基层地区，难有喉科医生成长的土壤；即使是有较好培训体系的大型医院，低年资医生的实际操作教学也往往只能通过电视录像观察或在上级医师指导下对患者进行有限的操作。这是造成低年资医生技术成长慢、学习曲线、周期长的主要原因之一。有鉴于此，提出一种可供不同年资医生模拟操作的设备，以提高咽喉嗓音外科医生的手术技巧是很有必要的。 模拟医学作为一门利用模拟技术创设模拟患者和临床情景来替代真实患者进行医学实践教学的学科，在国际上已经逐渐成为医学教育一项基本教育方式。上世纪90年代有训练功能的模拟人进入国内，随后随着虚拟现实技术的推广，在腹腔镜等微创手术培训中得到长足发展。 目前耳鼻喉科的模拟医学教育还处于发展阶段。咽喉微创领域的模拟医学教育国内外都基本是空白的状态，2019年我科自主研发了一种喉显微外科手术模拟训练装置，其包括用于固定离体喉（猪喉）标本的喉体固定模块、以及用于固定喉镜的喉镜固定模块。该训练模拟器采用了动物（猪）喉标本（市场上可以批量购买，极容易获得）及专业显微外科手术设备器械模拟手术环境，防真度高，操作者使用显微镜通过支撑喉镜观察声带，并可使用实际手术器械、CO2激光等进行模拟手术。实现了在真实的生物咽喉结构中进行粘膜下注射、微瓣制作、声带病变处理、显微缝合、CO2激光手术等模拟操作，通过“无风险”的重复模拟操作培训，缩短学习曲线，熟练掌握技巧，提升医生的信心，改善医疗质量及安全，减少医疗失误；近乎全流程模拟，有效提升对流程与程序的熟练程度；“让学员数十次的反反复复练习，使他们闭上眼睛也能完成操作”，迅速掌握嗓音显微外科得的高难度精细化技术操作，开创该领域全新的教学培训模式。 我们的模拟系统高度重现了真实咽喉微创手术场景，由可旋转调节铝铁合金底座（①）、可伸缩旋转喉镜固定架（②）、以及可移动固定的PVC塑胶底板（③），三大模块协同模拟完成真实手术世界中的支撑喉镜暴露及固定。而模拟系统里的另一重要模块——可灵活调节的托手架（④），则是适应人体工程力学及咽喉手术特点、提高术者手操作稳定性的重要组成部分。 我科前期在咽喉微创领域做了系列创新技术探索和研究，开展及发表相关创新技术高质量SCI论著10余篇。如率先开展Hopkins镜下气管支气管异物取出术，大大降低手术难度及风险 ( Eur Arch Otorhinolaryngol. 2012;269(3):911-916.) (Annals of Otology. Rhinology & Laryngology 120(7):484-488).。应用CO2激光的黏膜下剥离治疗喉乳头状瘤，减少手术创伤及降低肿瘤的复发（Acta Oto-Laryngologica, 2010; 130: 281–285）（中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 51.10(2016):727-732.）（山东大学耳鼻喉眼学报2018 年11 月第32 卷第6 期）等。针对CO2激光技术应用发表“CO2 激光在咽喉科疾病治疗中的应用进展”（临床耳鼻咽喉头颈外科杂志2018第32卷19期1447-1449）；主持的“早期前联合累喉癌的开放及和内镜微创术式对比”的全国多中心前瞻性临床研究正在顺利进行（中山大学5010项目，项目编号：2017004·科研 [2017]71号；10年200万）。针对微创手术技巧，我科团队主编的人卫重点书刊：《咽喉微创手术的策略及技巧》，即将出版。同时，培训班也有《咽喉微创技术模拟培训手册》指导学员操作，也即将出版，为咽喉微创模拟培训积累的大量的经验，方案及教材，已形成较为完善的模拟培训体系。

XM-PF剖腹手术切开缝合训练模型（开腹、关腹操作模型）   一、功能特点： ■ XM-PF剖腹手术切开缝合训练模型（开腹、关腹操作模型）采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 模型为成年人腹部局部结构，皮肤、皮下组织、腹壁肌肉有弹性，可进行腹部切开，层次分明。 ■ 用于训练剖腹和关腹手术切开缝合技能，内有模拟内脏组织，增加操作难度。 ■ 腹腔内的气球加压后可使腹壁垫处于绷紧状态，并模拟腹腔内环绕的真实肠管，训练学生在剖腹和关腹手术操作时避免损伤腹腔内的肠管。 ■ 皮肤和模拟内脏可更换。 ■ 可反复进行练习。   二、标准配置： ■ 剖腹手术切开缝合训练模型：1台 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

"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。"

一、项目简介时间分辨荧光免疫分析法（TRFIA）具有灵敏度高、特异性强、不受背景荧光干扰等特点，在 POCT 领域有极高的发展潜力。目前，市场上的 TRFIA 分析仪以中大型为主，手持式极少。本项目围绕小型化、低成本等理念，将 TRFIA 技术应用到 POCT 领域。该小型化 TRFIA 测控模块， 尺寸小、成本低、检测速度快、 重复性好、适用于多种稀土螯合物。在无滤光片条件下， 基本达到了小型化 TRFIA 测控模块的性能的极限。二、产品性能优势（（（（1）使用双自由度调光法，更优良；2）单次采样即可满足精度要求，采样时间更短；3）单/双通道可节省两块滤光片，成本低一半；4）采用基于多点采样数据拟合法的荧光物质浓度测定法。检测方法适用探针多点采样拟合法稀土螯合物；激发波长：365nm~405nm；发射波长：可见光范围；可检最短荧光寿命约 400us调光法LED 电流峰值+LED 电流脉宽检测时间最大采样时间范围为 0～2ms；单次采样时间小于 3ms以 Eu(TTA)3phen 为检测对象，检测限< 0.185mg/L；信号值小于荧光检测限精密度1.5%荧光光强变异系数 CV

1 成果简介我国水污染事故频发， 以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型，因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对， 是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全，保障人民生活和生产， 需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。 荧光技术是近 20 年来兴起的新型分析方法，灵敏度高、适用范围广。污水和水体的荧光光谱是多物质产生的复合光谱，它们与水样唯一对应，被称为“ 水质荧光指纹”， 简称“ 水纹” 。该法在污染性质快速判断方面具有独特优势。荧光指纹是水样内蕴特征的反映，还携带了有机物总量信息，可作为新型水质表示法。 课题组从 2003 年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下，掌握了上百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理，并研发出有机污染溯源仪，填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成，可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下：自动取样，自动测量，自动比对；数据库设计人性化，可以自动添加新指纹；数据自动保存；水纹采集仪性能稳定，使用、维护简便，当仪器光源老化时，自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测，也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数：灵敏度高，信噪比达到 250；完成一次溯源任务不足 15 分钟，测量时间短，重现性好；工作温度/湿度 15-350C， 45-80%（不可有冷凝现象， 350C 以上时湿度为 70%以下） ；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；连续 24 小时使用耗电仅数度，成本低。 图 1 示范运行中的有机污染荧光溯源预警仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行， 仪器检测出数次水质异常，并及时进行了报警， 现场测试表明，该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化，预警迅速，并能给污染类型的信息，对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。 仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，运行费每月在 3000 元左右，具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域能源环境。

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。

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。

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

将基于荧光纳米晶液相悬浮芯片技术应用于重大疾病的临床检测方法。研发成功了基于荧光纳米晶体的多指标检测技术，掌握了荧光纳米晶体、荧光微球的核心制备技术、抗体的偶联技术以及临床诊断的检测技术等。