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1、成果簡介：（500字以內(nèi)） 完成新型的微型光纖光譜儀的設(shè)計(jì)工作，包括對微型光纖光譜儀的光學(xué)部分和電學(xué)部分的模塊化設(shè)計(jì)，可以通過改變光柵和線陣CCD 傳感器型號來得到不同的光譜測量范圍和分辨率；新型微型光纖光譜儀光學(xué)部分采用Czerny - Turner 型光路設(shè)計(jì)；光學(xué)平臺采用鑄造成型的的制作方法；新型微型光纖光譜儀首次采用基于ARM 核心并帶有USB 接口的微處理器作為邏輯控制中心，極大地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理、傳輸能力并簡化了電路設(shè)計(jì)；新型微型光纖光譜儀首次同時(shí)提供Windows 平臺

    sPR(表面等離子共振)生物傳感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比較,具有樣品不需要純化、標(biāo)記,并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測等優(yōu)點(diǎn),因此SPR傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項(xiàng)目的目的是研制一種基于SPR技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。    技術(shù)原理:    SPR生物傳感系統(tǒng)利用光在全反射時(shí)入射光與金屬表面的等離子發(fā)生共振的原理探測生物分子之間是否發(fā)生相互作用以及結(jié)合的動(dòng)力學(xué)參數(shù),是生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。    工藝流程    傳感器制作、敏感膜制備、光學(xué)子系統(tǒng)構(gòu)建、測試子系統(tǒng)構(gòu)建、分析軟件開發(fā)。    主要技術(shù)性能指標(biāo):    系統(tǒng)靈敏度為9681度/RIU,分辨率為3.59×104RIU,可檢測DNA分子相互作用引起的折射率變化范圍為1.00~143RIU    技術(shù)水平及用途    所開發(fā)的試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,2004年通過省級技術(shù)鑒定。申請專利兩項(xiàng):1.專利(申請)號:2004100940901:2專利(授權(quán))號:2L2004200562763產(chǎn)品化后,可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。

SPR一體化污水處理模塊采用固化高效微生物膜核心技術(shù)，以碳鋼防腐等材質(zhì)箱體為外殼，內(nèi)部集成各污水處理單元和配套設(shè)施。安裝可采用地埋式、半地埋式以及地上式安裝。 生化處理模塊含厭氧、缺氧和好氧反應(yīng)區(qū)，可兼顧同步脫氮除磷處理功能。在傳統(tǒng)活性污泥法基礎(chǔ)上，通過向各功能反應(yīng)區(qū)投加高效微生物膜載體，實(shí)現(xiàn)微生物的附著生長及數(shù)量加倍，可有效提供提升系統(tǒng)反應(yīng)效率，達(dá)到高效凈化污水的目標(biāo)。二沉池可實(shí)現(xiàn)高效污泥水分離，深度處理單元（砂濾、紫外消毒）可保障良好的出水水質(zhì)。

項(xiàng)目簡介： 表面等離子共振（SPR）生物傳感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的 用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比 較，具有樣品不需要純化、標(biāo)記，并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測 等優(yōu)點(diǎn)，因此 SPR 傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如疫苗 研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件 偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項(xiàng)目的目的是研制 一種基于 SPR 技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。 我校于 1999 年開始從事有關(guān)方面的研究，2004 年底研制完成了 第一套單通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測試驗(yàn)系統(tǒng)。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結(jié)構(gòu) SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津 市科技攻關(guān)培育項(xiàng)目、國家基金及天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支 持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 這種新穎的集成化結(jié)構(gòu)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，而且符合 SPR 傳感系 統(tǒng)小型化、儀器化的發(fā)展趨勢，為系統(tǒng)最終產(chǎn)品化奠定了基礎(chǔ)。目前 已經(jīng)完成儀器化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作便利方面還需進(jìn)一步完善，以便使 非專業(yè)人員能夠完成操作；數(shù)據(jù)分析算法及軟件需要進(jìn)一步開發(fā)，以 達(dá)到實(shí)用化。 技術(shù)水平及應(yīng)用前景 所開發(fā)的試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，申請專利兩項(xiàng)。產(chǎn) 品化后，可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物 開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等， 具有很好的應(yīng)用及市場前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分析系統(tǒng)的批量生產(chǎn)成 本預(yù)計(jì)為 10 萬元人民幣左右，而國際上同類產(chǎn)品（瑞典 BIAcore 公 司生產(chǎn)）的最低售價(jià)為 10 萬美元左右。可見，SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分 析系統(tǒng)是一種高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品。 其次，SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分析系統(tǒng)中的傳感耦合部件因其進(jìn)口成 本很高，目前還是一種半消耗品，即每完成一次測試后需作再生處理， 這樣可重復(fù)使用幾次，然后予以更換；即使這樣，單次檢測成本也在 200 元人民幣以上。本項(xiàng)研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生 產(chǎn)的傳感芯片，可大幅降低成本。再生技術(shù)的研究成功，可以進(jìn)一步 降低使用成本；若能大批量生產(chǎn)，在成本很低的情況下，也可實(shí)現(xiàn)一 次性使用。預(yù)計(jì)每個(gè)芯片的批量生產(chǎn)成本不到 50 元人民幣，售價(jià)如 果為 100 元人民幣，單次檢測的成本將大幅降低。這樣，一方面便于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，另一方面?zhèn)鞲行酒鳛橐淮涡韵钠罚枨罅繕O大， 由耗材產(chǎn)生的利潤也是非常可觀的。 另外，我們還可以在此項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)適合于藥物 靶標(biāo)、藥物開發(fā)、案件偵破、環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢驗(yàn)以及興奮劑檢 測等其它眾多領(lǐng)域進(jìn)行檢測分析的系列產(chǎn)品，其巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社 會(huì)效益是不言而喻的。 

項(xiàng)目成果/簡介:表面等離子共振（SPR）生物傳感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比較，具有樣品不需要純化、標(biāo)記，并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測等優(yōu)點(diǎn)，因此 SPR 傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項(xiàng)目的目的是研制一種基于 SPR 技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。 我校于 1999 年開始從事有關(guān)方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測試驗(yàn)系統(tǒng)。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結(jié)構(gòu) SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關(guān)培育項(xiàng)目、國家基金及天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。這種新穎的集成化結(jié)構(gòu)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，而且符合 SPR 傳感系統(tǒng)小型化、儀器化的發(fā)展趨勢，為系統(tǒng)最終產(chǎn)品化奠定了基礎(chǔ)。目前已經(jīng)完成儀器化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作便利方面還需進(jìn)一步完善，以便使非專業(yè)人員能夠完成操作；數(shù)據(jù)分析算法及軟件需要進(jìn)一步開發(fā)，以達(dá)到實(shí)用化。應(yīng)用范圍:所開發(fā)的試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，申請專利兩項(xiàng)。產(chǎn)品化后，可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等，具有很好的應(yīng)用及市場前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分析系統(tǒng)的批量生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)為 10 萬元人民幣左右，而國際上同類產(chǎn)品（瑞典 BIAcore 公司生產(chǎn)）的最低售價(jià)為 10 萬美元左右。可見，SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分析系統(tǒng)是一種高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品。 其次，SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測分析系統(tǒng)中的傳感耦合部件因其進(jìn)口成本很高，目前還是一種半消耗品，即每完成一次測試后需作再生處理，這樣可重復(fù)使用幾次，然后予以更換；即使這樣，單次檢測成本也在200 元人民幣以上。本項(xiàng)研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生產(chǎn)的傳感芯片，可大幅降低成本。再生技術(shù)的研究成功，可以進(jìn)一步降低使用成本；若能大批量生產(chǎn)，在成本很低的情況下，也可實(shí)現(xiàn)一次性使用。預(yù)計(jì)每個(gè)芯片的批量生產(chǎn)成本不到 50 元人民幣，售價(jià)如果為 100 元人民幣，單次檢測的成本將大幅降低。這樣，一方面便于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，另一方面?zhèn)鞲行酒鳛橐淮涡韵钠罚枨罅繕O大，由耗材產(chǎn)生的利潤也是非常可觀的。 另外，我們還可以在此項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)適合于藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、案件偵破、環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢驗(yàn)以及興奮劑檢測等其它眾多領(lǐng)域進(jìn)行檢測分析的系列產(chǎn)品，其巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是不言而喻的。

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比較，具有樣品不需要純化、標(biāo)記，并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測等優(yōu)點(diǎn)，因此 SPR 傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項(xiàng)目的目的是研制一種基于 SPR 技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。 我校于 1999 年開始從事有關(guān)方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測試驗(yàn)系統(tǒng)。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結(jié)構(gòu) SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關(guān)培育項(xiàng)目、國家基金及天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫(yī)學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。這種新穎的集成化結(jié)構(gòu)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，而且符合 SPR 傳感系統(tǒng)小型化、儀器化的發(fā)展趨勢，為系統(tǒng)最終產(chǎn)品化奠定了基礎(chǔ)。目前已經(jīng)完成儀器化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作便利方面還需進(jìn)一步完善，以便使非專業(yè)人員能夠完成操作；數(shù)據(jù)分析算法及軟件需要進(jìn)一步開發(fā)，以達(dá)到實(shí)用化。

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比較，具有樣品不需要純化、標(biāo)記，并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測等優(yōu)點(diǎn)，因此SPR傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項(xiàng)目的目的是研制一種基于SPR技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。 我校于1999年開始從事有關(guān)方面的研究，2004年底研制完成了第一套單通道SPR生物醫(yī)學(xué)檢

該產(chǎn)品由激光器及檢測器、分子印跡芯片、數(shù)據(jù)采集及處理電路、液晶顯示屏、藍(lán)牙通訊模塊、電池等組成。可直觀顯示也可將檢測數(shù)據(jù)通過專用APP傳送至手機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)。產(chǎn)品具有體積小、重量輕，便于攜帶，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 該檢測儀屬于家用無創(chuàng)的醫(yī)療輔助設(shè)備，核心傳感器基于表面等離子體共振（SPR）和分子印跡（MIT）技術(shù)，由北京凱美森仕科技有限公司委托北理工化學(xué)學(xué)院韋天新教授開發(fā)、研制，此技術(shù)領(lǐng)先行業(yè)3年以上，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。目前已研發(fā)完成針對雌激素(E2)、睪酮(T)、孕酮(P)等進(jìn)行檢測的手持式樣機(jī)，正在對樣機(jī)進(jìn)行工程化定型。 唾液激素檢測儀利用SPR和MIT靈敏度高、選擇性好的技術(shù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)通過唾液檢測人體中某些激素，從而診斷某些疾病或?qū)】禒顩r進(jìn)行預(yù)警。 該產(chǎn)品由激光器及檢測器、分子印跡芯片、數(shù)據(jù)采集及處理電路、液晶顯示屏、藍(lán)牙通訊模塊、電池等組成。可直觀顯示也可將檢測數(shù)據(jù)通過專用APP傳送至手機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)。產(chǎn)品具有體積小、重量輕，便于攜帶，操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。 該激素檢測，徹底改變了現(xiàn)有的，患者需前往醫(yī)院就醫(yī)，采集靜脈血進(jìn)行檢測的方式。很好地解決了患者監(jiān)測激素時(shí)需要就醫(yī)、采血、無法實(shí)時(shí)監(jiān)測等痛點(diǎn)。 產(chǎn)品主要針對不孕不育人群、優(yōu)生優(yōu)育人群、兒童性早熟人群、婦女更年期人群、激素依賴治療人群、關(guān)心自身激素水平變化的人群。另外該檢測儀可用于部分惡疾的早期預(yù)警、人體健康管理等，潛在市場巨大。 經(jīng)查詢，國內(nèi)外市場上只有供科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院使用、需要采集靜脈血的激素檢測儀器，價(jià)格昂貴，每次測量費(fèi)用比較高，還沒有供最終用戶使用的唾液激素檢測儀。 國內(nèi)外沒有同類成果。目前，國內(nèi)外現(xiàn)有激素檢測均為大型設(shè)備，只能在醫(yī)療或?qū)嶒?yàn)室由專業(yè)人員操作，采集靜脈血進(jìn)行檢測，存在創(chuàng)傷并且采集和培養(yǎng)樣品的周期比較長。 該成果操作簡單，實(shí)現(xiàn)了家庭操作，無創(chuàng)、即時(shí)檢測，并且檢測精度高于現(xiàn)有大型設(shè)備。

本思政案例值巴黎奧運(yùn)會(huì)火熱舉辦之際，以奧運(yùn)會(huì)數(shù)據(jù)為載體，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用Python的Pandas庫進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、篩選與聚合分析，并通過Plotly工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。案例巧妙融合數(shù)據(jù)分析技能培養(yǎng)與思政教育，通過剖析我國奧運(yùn)獎(jiǎng)牌數(shù)據(jù)變化，讓學(xué)生直觀感受國家體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，深切領(lǐng)悟體育強(qiáng)國戰(zhàn)略背后蘊(yùn)含的國家意志與民族精神。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從數(shù)據(jù)中探尋體育精神內(nèi)核，內(nèi)化于心、踐之于行，涵養(yǎng)積極人生態(tài)度與愛國情懷。此外，案例數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)國際競技格局，助學(xué)生理解多元包容、拓寬國際化視野，增強(qiáng)民族自豪感與文化自信，實(shí)現(xiàn)知識傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。

熱重分析法（TG、TGA）是在升溫、恒溫或降溫過程中，觀察樣品的質(zhì)量隨溫度或時(shí)間的變化，目的是研究材料的熱穩(wěn)定性和組份。廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料、藥品、催化劑、無機(jī)材料、金屬材料與復(fù)合材料等各領(lǐng)域的研究開發(fā)、工藝優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控。