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液相芯片在多元生物分析中具有重要應用，而與該技術相關的知識產權都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發原創性的液相芯片技術。本課題組即以此為目標，進行具有自主知識產權的“光子晶體編碼液相芯片技術”研究和開發。在該研究領域，我們對微流控乳化技術及納米粒子有序組裝進行了系統的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構建了用于光子晶體微球液相芯片技術的檢測平臺；開發了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術的應用能力。

人工智能技術飛速發展,我國大體上能夠與世界先進國家發展同步。我國擁有自主知識產權的文字識別、語音識別、中文信息處理、智能監控、生物特征識別、工業機器人、服務機器人、無人駕駛汽車等很多智能科技成果已進入市場,但是9%以上是軟件、算法產品，在人工智能神經網絡芯片研發方向上,我國又是落后于美國5-10年左右，可以預見的是,將來我國的人工智能神經網絡硬件又將進口大量的IBM、Google、NVIDA、Braodcom等公司的產品,遵循的標準又將按美國的標準,在市場上處于弱勢地位。

近年來,半導體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明領域。由于半導體照明具有高效、節能、環保、使用壽命長、響應速度快、耐振動、易維護等顯著優點,所以在國際上被公認為最有可能進入通用照明領域的新型固態冷光源。隨著其價格的不斷降低,發光亮度的不斷提高,半導體光源在照明領域中展現了廣泛的應用前景。業界普遍認為,半導體燈取代傳統的白熾燈和熒光燈,是大勢所趨。而半導體發光二極管（Light Emitting Diode , 簡稱LED）被認為是最有可能進入普通照明領域的一種綠色照明光源，按固體發光物理學原理,LED發光效率能近似100 % ,并具有工作電壓低、耗電量小、發光效率高、響應時間極短、光色純、抗沖擊、性能穩定可靠及成本低等優點,因此被譽為21 世紀新光源,有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。雖然LED具有以上的很多優點，但是發光效率和使用壽命仍是制約其普及應用的主要因素。 目前國內大多致力于LED外部封裝結構的研究，而公司里多采用進口芯片，如cree芯片，再在現有基礎上進行外部封裝結構和設計。而即便是散熱好，壽命長，取光效率比較好的封裝結構，國內所能達到的水平也就是剛剛超出100lm/w。主要原因在于其封裝材料的選擇和封裝結構的不合理性，浪費了芯片的出射光，從而降低了取光效率。而國外LED不僅在外部封裝結構，而且在芯片方向都明顯優于國內水平，所以基本壟斷國內LED的市場，尤其對于功率型白光LED的壟斷相當嚴重。而這些高亮度半導體LED芯片生產技術掌握在以美國Cree和Lumileds、日本的Nichia和Toyoda Gosei，以及歐洲的Osram等為首的少數大公司手中。 現在功率型白光LED 的光效已提高到80～100lmPW,而真正能夠取代白熾燈和熒光燈進入通用照明市場,其光效需要達到150lm/ W。這一方面要求在芯片的制作上不斷提高LED 的量子效率,同時還要求在LED 的封裝及燈具的設計制作過程中盡可能提高出光效率。現有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率較高，LED發出的光在出射芯片的時候，有相當一部分光被芯片與外界（環氧樹脂）的界面反射。本產品是通過特殊鍍膜方法，使LED芯片出光效率提高了10%。可以有效的增加LED的使用壽命，達到2萬小時以上，而且可以使發光效率達到120lm/w到160lm/w。擁有這樣長壽命和高出光效率的白光LED，必將引領整個照明市場，必將產生豐厚的利潤，具有非常好的發展前景。

南開大學在天津市科技發展計劃科技攻關項目《建立和應用腫瘤 轉移相關基因生物芯片篩選抗腫瘤轉移藥物的研究》的資助下，進行 了腫瘤轉移相關基因生物芯片的研究，在設計探針后，完成制備了含 有 213 個腫瘤轉移相關基因的基因芯片。 應用上述基因芯片所進行的大量的研究工作，表明該基因芯片有很好的應用前景。由于該基因芯片的成本低于全基因組芯片，有利于 大量推廣使用。與科研機構、醫院和藥廠等相關企業合作，大量制備 該基因芯片，實現產業化，投放市場使用，可實現良好的社會和經濟 效益。 應用價值： 基礎研究：可應用該基因芯片進行腫瘤轉移分子機制的基礎研究， 篩選與腫瘤轉移相關的信號傳導途徑。 應用研究：可應用該基因芯片篩選抗腫瘤轉移的藥物；在臨床上 對切除的腫瘤組織進行檢測，進行原代細胞培養的基礎上檢測對不同 化療藥物的敏感性，為臨床治療方案提供依據

本項目中的視頻模擬前端（AFE）芯片是一個完整的200MSPS、10位單片模擬視頻接口芯片，用于將YPbPr或RGB計算機視頻等格式的模擬視頻信號轉換為數字視頻信號。芯片可支持高達1080p的HDTV電視，以及高達1600X1200的UXGA計算機視頻。 芯

現階段牛津納米孔公司所開發的MinIon測序儀尚存在若干內在缺陷，如單次使用成本極高，單次檢測正確率低，檢測通量小，檢測速度慢等天然缺陷。在這個意義上，我國科研工作者尚存實現自主知識產權并超越國外同行的機會

南開大學在天津市科技發展計劃科技攻關項目《建立和應用腫瘤轉移相關基因生物芯片篩選抗腫瘤轉移藥物的研究》的資助下，進行了腫瘤轉移相關基因生物芯片的研究，在設計探針后，完成制備了含有213個腫瘤轉移相關基因的基因芯片。申請國家發明專利：乳腺癌轉移相關基因基因芯片的建立及其建立方法，專利（申請）號：20061013107.3（已公示）。 應用上述基因芯片所進行的大量的研究工作，表明該基因芯片有很好的應用前景。由于該基因芯片的成本低于全基因組芯片，有利于大量推廣使用。與科研機構、醫院和藥廠等

已有樣品/n該項目所開發的儀器設備可以實現對FNRBCs 準確、高效、快速、低廉的分離與富集，并進行基因組層面的全面分析，為無創性產前診斷技術的發展及相關科學研究的深入提供有力的推動和支撐平臺。項目團隊在該研究領域進行了長期的研究工作，積累了大量經驗，并取得了一定成績。該成果，方法獨特，效果明顯并成功用于三體綜合癥檢測。

射頻識別（Radio Frequency Identification-RFID）技術被公認是21世紀最有發展前途的信息技術之一，已廣泛應用于生產、零售、物流、交通、醫療、消費、旅游、國防等各個領域。超高頻（UHF）RFID技術憑借其無源遠距離多標簽快速識別的優勢，能廣泛應用于智能物流、智能交通、 物品質量追溯、公共安全管理、智慧城市等物聯網系統，顯著提高各行各業的管理效率，降低成本，具有最為廣闊的市場規模和發展潛力，已成為RFID及物聯網產業下一個爆發式增長點。 本團隊在2008年度廣東省重大科技專項的支持下，研究突破了低功耗低壓射頻/模擬/數字電路及SOC架構、高效率整流電路、多標簽防碰撞、高穩定時鐘電路等共性關鍵技術，掌握了基于CMOS工藝的高識別靈敏度的超高頻RFID標簽芯片設計、測試與驗證、質量可靠性保障等核心技術，已獲得授權發明專利7項、公開的發明專利申請8項，發表論文30多篇。自主設計開發出符合ISO18000-6B、ISO18000-6C標準的四款超高頻RFID標簽芯片，通過了賽寶實驗室（工信部五所）的測試認證，超高頻RFID標簽芯片測試性能達到Impinj等國際主流公司同期同類產品技術指標。在此基礎上，自主設計開發出具有溫度感知功能的超高頻RFID標簽芯片、具有開關狀態數監測的超高頻RFID標簽芯片、具有多傳感器接口的超高頻物聯網標簽芯片等樣品。 超高頻RFID標簽芯片主要技術指標： ？ 技術標準：ISO18000-6B/6C ？ 工作頻率：840-960MHz ？ 識別（讀取）靈敏度：-15dBm ？ 讀寫距離：讀8 米/寫5 米(與天線形式及當地無線電頻率規范相關) ？ 識別速率：>100次/秒 ？ 存儲容量：256、512、1000bits ？ 前向鏈路速率：10-40kbps（6B）/40-160kbps(6C) ？ 反向鏈路速率：40-80kbps（6B）/160-640kbps(6C) ？ 工作溫度：-40 —850C ？ 數據保存時間：10年 ？ 寫入次數：100000

傳統的體外生理信號監測如心電、腦電等基于濕電極在電極皮膚建立穩定且低阻抗的接觸,需要凝膠，不易佩戴且容易滋生細菌感染等。使用干電極是可穿戴和醫療健康芯片的必然趨勢。但目前的商業芯片在干電極下無法使用，存在諸多性能上的缺陷，諸如功耗、輸入阻抗、共模抑制比等方面均無法滿足要求。在對國內外相關技術的研究和綜述的基礎上，我們提出了提出一種基于干電極的信號采集芯片。經流片驗證，可以提供足夠的空間分辨率，功耗在μW級別。同時該技術采用了實驗室積累多年的低功耗集成電路設計技術。以下是兩款超低功耗干電極腦電與心電采集芯片及其應用場景。其中腦電芯片可以在耳道采集腦電信號，方便舒適，易于集成，其產業化已經在逐步推行。