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基于石英晶体微天平的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术
成果描述：通过对QCM（石英晶体微天平）技术和检测标的物的化学特性的研究，课题组成功研制出一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术新型自动检测系统。课题组与中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室建立了良好的长期合作关系。所研制的系统已经在中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室的配合下完成了测试和实验，拿到了大量实验数据资料，完成了系统效能评估。经过实验得到数据说明了课题组研制的测试系统具有实时性好、分辨率高、成本低、体积小、操作方便等优点。该测试系统的检测精度可以达到纳克级别。 以在重金属检测领域中的应用为例，国外目前对重金属离子的定量检测主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）等。我国对重金属污染十分重视，目前国内对重金属离子的定量检测主要还是借鉴国外一些常用的检测方法。但是这些检测方法价格普遍昂贵、操作相对繁琐且检测限仅可达纳克（ng）级。国家每年都要花费大量的财力、人力和物力来检测各种领域里的重金属。该测试系统的研制成功将会提供一种全新的、低成本的、简单有效的检测重金属的方法。该成果不仅可以应用于农产品中的重金属离子检测，其在环保和生化领域同样拥有极大的应用前景。
电子科技大学
2021-04-10
糖尿病性外周血管病变的特征和分子生物学基础
糖尿病性血管病变是导致患者致残和死亡的主要原因，目前糖尿病性外周血管病变 的形态病理学资料尚不完善，且发病机制尚未完全阐明，治疗方法也有待提高。 该课题利用动脉造影方法，直接观察糖尿病外周血管病变的形态学特征，为认识该 病变提供形态学基础。同时为部分患者实施介入治疗，以改善患者外周肢体的血供，从 而尽可能地保留肢体。该研究还采用了简单而易行的方法（静脉闭塞试验了解内皮 t PA 和 NO 储备释放功能以及超声法检测血管舒张功能）以判断血管的的内皮功能，有助于 了解血管病变的程度和预后。此外，采用基因芯片和免疫组化技术进行糖尿病性血管病 变的分子生物学研究，为临床上阐明糖尿病性血管病变的发病机制提供了理论根据。同 时利用此技术观察了糖尿病鼠外周血管在使用他汀药物时的基因谱差异性表达，及其相 关蛋白的表达，旨在循环医学证据的基础上阐明糖尿病使用他汀治疗外周血管病变的分 子学改变，从而说明糖尿病患者使用他汀的合理性和不同类别他汀的有效性，为糖尿病 患者的血管病变预防治疗提供依据。 该研究从不同层次探讨了糖尿病性外周血管病变的状况，有助于认识糖尿病外周血 管病变的发病规律，为诊断和治疗提供了合理方法和理论依据。经专家讨论认为该研究 达到国内先进水平。
同济大学
2021-04-13
将高纯度的染料-抗体荧光探针应用于生物组织三维染色成像
开发了一种分子荧光探针IR-E1，它在水溶液中量子产率可以达到0.7%并且在体内可以通过肾脏排泄。虽然该量子产率在相关材料中已经是比较高的，但要达到快速成像并实现更深的穿透深度仍需要更亮的探针材料。 研究了一类新型的高效荧光分子探针的理性设计。荧光分子由电子屏蔽基团（shielding unit）、给体基团（donor）、受体基团（acceptor）组合，形成S-D-A-D-S型分子(图1a)。目标分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为电子给体（D），以烷基链取代芴为电子屏蔽基团（S）。通过理论计算模拟，发现EDOT为电子给体时分子骨架具有更大的扭转角和更加调谐的表面静电电位分布，可有效保护受体基团苯并双噻二唑（BBTD），阻止其与溶剂分子或其它分子发生相互作用（图1b）。同时，烷基链取代芴和分子骨架扭转的共同作用可减弱分子间相互作用而降低聚集荧光淬灭。IR-FE的发射波长在900-1400 nm范围，在甲苯中的量子产率高达31%（图2a），在以聚乙二醇进行水溶性修饰后量子产率可保持在2%（图2b），这是迄今为止报道的在水相中量子产率值最高的水溶性近红外二区有机荧光分子探针。研究发现EDOT是荧光分子在水溶液中保持量子效率的关键因素。
南方科技大学
2021-04-13
生物质富氮热解联产含氮化学品与掺氮焦的系统
本发明公开了一种生物质富氮热解联产含氮化学品与掺氮焦的系统，包括富氮热解子系统、焦炭掺氮子系统、外源氮素引入子系统、富氮气体冷凝子系统。富氮热解子系统产生高温烟气，并促使生物质与外源氮素发生反应；富氮气体冷凝子系统将热解气体进行冷凝分离出富集含氮化学品的液体产物并进行存储；焦炭掺氮子系统产生高温气化气，并对焦炭进行深加工处理并存储冷却后的焦炭产品；外源氮素引入子系统向富氮热解子系统和焦炭掺氮子系统提供外源氮素，并
华中科技大学
2021-04-14
面向生物医药和精细化工绿色高效制造的微流控技术
1. 痛点问题
化学工业是我国国民经济的支柱产业，集中于生产基础和大宗化工原料，而面向高端制造业和战略性新兴产业的产品，其比重不足10%。化工产业正受到国外技术壁垒和国内消费结构升级及生态环境保护要求提高的多重压力，需要加快转型升级，迈向高端化和绿色化。
针对传统医药中间体、精细化工生产设备技术革新的研究方向，微反应器和微流控技术的研究和应用成为国内外研究机构的研究热点。微反应器和微流控技术自上世纪九十年代提出，就受到学术界和产业界的广泛关注。微反应连续化生产技术是一项在新世纪中具有革命性的技术，是生物、化学、化工等交叉前沿的方向；2009年，25家国际著名跨国公司和研究机构将微化工技术列入化工产业发展新方向，联合启动了构建所谓灵活、快速、未来化工厂的“F3计划”。医药中间体、精细化工产品由于产量小，目前普遍采用传统的反应釜等设备，单批次生产，存在原料利用率低、污染排放量大,生产过程安全性较差，难以适应可持续发展的需要。解决医药中间体、精细化工生产的环保、安全、效率等问题，是目前广大中小型生产企业实现跨越式发展的关键。
2. 解决方案
微反应器/微流控技术：以微结构元件为核心，在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程，它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递，提高过程可控性和效率，以“数量放大”为基本准则，将实验室成果可靠地运用于工业过程，实现大规模生产。
目前，微反应器/微流控技术已经从研究阶段向工业化生产阶段发展，相关技术及产品的应用正处于快速增长的阶段，在生物医药、化妆品、环保等领域，都有着广泛的应用需求。采用微反应器成套技术，在实现化学品生产的连续化同时，具有低能耗，高效率，低排放，高安全性等一系列优势。
1) 本项成果基于微化工技术，结合先进的生产装备自动化技术，提供面向生物医药制造领域的绿色高效的微流控技术生产方案。
2) 同时，结合先进智能制造技术，可以构建全自动的集成化工艺平台，实现智能化、绿色化的生产工艺及装备的整体应用。
清华大学
2021-09-08
四种耐盐碱促生菌及其在生物肥料生产中的应用
盐胁迫直接影响植物的生长，我国现有约9913万公顷的盐碱土地，占全国可用耕地面积近四分之一，无法进行大规模农作物种植。植物耐盐碱促生菌可以通过调节土壤pH值，促进植物对营养物质的吸收，调节植物激素，调节植物耐受氧化和渗透胁迫的能力等，帮助植物抵抗盐碱胁迫在逆境下生长增产。
对于耐盐碱促生菌Bacillus subtilis N51和Bacillus cereus T146，实验室现通过连续发酵，优化发酵工艺以及喷雾干燥工艺，制备孢子形成率达70%以上、干粉菌剂活菌数目达1010/g的菌剂。
对于菌株Kocuria sp. LA1T6、Bacillus sp. LA1T8和Pseudomonas sp.T44，实验室现进行多糖包衣制剂的开发，研制高稳定性、成膜性、安全性和缓释性的包衣制剂。
北京大学现代农业研究院
2024-12-13
水体中主要病原微生物特异分子标识库的建立和快速 检测技术
水是生命得以存在的必要条件，它使我们人类得以繁衍生息，人类的生活、生产、娱乐都离不开水。它同时也是许多病原微生物滋生、传播的场所和载体，这些病原微生物一旦进入人体则将可能使人患病、甚至导致死亡，严重威胁着人类健康。随着社会的发展和生活水平的提高，人们越来越关心自身的健康问题，而各种水体（包括生活饮用水，江河湖泊，游泳场馆等）的安全问题也日益成为人们关注的热点。
因此，为了保护人们的身体健康，对各种水体尤其是饮用水中病原微生物的检测是十分必要和亟需的。本项目旨在建立水体中主要病原微生物特异分子标识库，并以此为基础建立快速检测技术，以实现对包括生活饮用水在内的各种水体中主要病原微生物（致病性细菌和原生动物等）的迅速、准确的检测，为人们的用水安全和水质状况的评估提供依据。
应用价值：
根据我国现行饮用水水质标准及 WHO、USEPA 和欧盟的相关规定，确定芯片的检测范围为 12 种细菌、1 种钩端螺旋体和 2 种原生虫：金黄色葡萄球菌，嗜肺军团菌，粪肠球菌，屎肠球菌，肺炎克雷伯氏菌，铜绿假单胞菌，亲水气单胞，大肠杆菌/志贺氏菌，小肠结肠炎耶尔森氏菌，霍乱弧菌，副溶血弧菌，沙门氏菌，钩端螺旋体，贾第鞭毛虫，隐孢子虫。
南开大学
2021-04-13
微生物转化生产维生素 C 磷酸酯的关键技术
维生素 C 磷酸酯钠(SAP)作为维生素 C(AsA)多种衍生物中性能最好的一种，克服了 AsA 本身存在的缺陷(如受热、见光易分解和易氧化)，在体内磷酸酶作用下迅速转化成 AsA。SAP 由于其优越的性能被广泛应用于医药、化妆品、食品添加剂、保鲜剂、饲料添加剂等诸多领域。目前，工业化生产 SAP 主要途径为化学合成法，此法反应步聚复杂，条件不易控制，副产物较多，成本也很高。本技术方法通过基因工程手段获得了高产维生素 C 磷酸化酶突变菌株。目前该项目正在酶工程改造，以进一步提高底物的转化率。
江南大学
2021-04-11
基于多重路径集的最优交通流预测方法与拥挤收费方法
基于多重路径集的最优交通流预测方法与拥挤收费方法，算法具体步骤如下：步骤0.组织交通调查，确定每个OD对之间不同类别出行者的需求量及其合理路径集合。步骤1.在零流网络上，进行流量加载，得到辅助路径流量令初始路径流量置k＝0。步骤2.计算各路径的广义路径行驶时间向量步骤3.进行流量加载，得到辅助路径流量向量步骤4.如果满足收敛指标要求，则停止迭代，将当前迭代点fk作为系统最优路径流量；否则转步骤5。步骤5.沿方向利用某种线搜索方法，计算迭代步长λk。步骤6.更新路径流量，令k＝k+1，转步骤2。本发明严格证明了该方法的有效性和实用性：即使对不同类型的出行者施加同样的收费，仍然能够达到系统最优状态。
东南大学
2021-04-11
沟道的刻蚀方法、半导体器件及其制备方法与电子设备
本发明提供了一种沟道的刻蚀方法，提供一待刻蚀对象，对所述待刻蚀对象一次刻蚀后，交替进行表面处理‑二次刻蚀，直至刻蚀掉所有的鳍结构的牺牲层；其中，一次刻蚀用于刻蚀掉所述若干鳍结构中当前宽度最小的鳍结构的全部牺牲层以及其它宽度更宽的鳍结构的部分牺牲层；表面处理用于在待刻蚀对象的沟道层与剩余的牺牲层的暴露在外的表面形成保护层；所述二次刻蚀用于刻蚀掉当前宽度次之的鳍结构的全部的牺牲层，以及所述保护层。本发明在传统的刻蚀工艺中加入氧化步骤，既实现了对沟道层的保护，又实现了在不同沟道宽度的刻蚀中，减少沟道层的损失量。
复旦大学
2021-01-12