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平板膜生物反應器
平板膜生物反應器的性能指標全部達到上述“膜生物反應裝置”的界定描述條件要 求。 利用自主研制的核心膜組件、膜單元、膜支架，及相應的平板膜生物反應器設計、 運行調(diào)試技術，課題組已經(jīng)建立了兩個示范工程，其中，白龍港水質凈化廠中的中水回 用項目為目前報道的國內(nèi)最大平板膜生物反應器應用項目。 課題組為目前國內(nèi)唯一掌握平板膜生產(chǎn)、平板膜組件制作、膜組件性能評價、膜生物反 應器設計、污水處理整體工藝流程設計、膜生物反應器調(diào)試、清洗和運行管理整套技術 的單位。
同濟大學
2021-04-13
光子微球生物芯片技術
本技術利用光子晶體微球的顏色對待測生物分子進行編碼，一種顏色的微球可以檢測一種分子，與微孔板或者微流控芯片相結合，通過自動化的流體控制和光學檢測完成樣品中多個組分的同時檢測，獲得2011教育部自然科學一等獎和2014瑞士國際發(fā)明展特別金獎，同時獲專利授權10余項。本技術成果包括了光子微球、微流控芯片和自動化芯片分析檢測儀三部分，可以用于腫瘤、感染性疾病（HIV、SARS、肝炎、禽流感等）、心血管疾病（高血壓、心臟病）檢測等。希望合作研發(fā)和生產(chǎn)，投資規(guī)模在200萬人民幣左右。
東南大學
2021-04-13
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生物基多元醇的綠色制造
眾所周知，石油、天然氣和煤炭等不可再生的化石資源構成了當今世界燃料和化學工業(yè)的基石，豐富了人類的物質生活，創(chuàng)造了當今的繁華塵世。然而，隨著化石資源的日益枯竭，能源供需矛盾的不斷惡化，油價的不斷飆升，化石工業(yè)造成的環(huán)境污染日益嚴重等問題，已成為制約社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。這些問題大大推動了人們研究可再生的生物質資源制備能源和大宗化學品的熱情。多元醇作為新一代能源和化學品的平臺，其廣泛的應用前景已引起了眾多科研工作者的廣泛關注。目前，生物基多元醇的工藝路線主要集中在山梨醇的加氫裂解和纖維素通過熱裂解、催化裂化及酸水解加氫等反應途徑制得。但是這兩種工藝路線具有工序流程長，反應條件比較苛刻（需要高溫、高壓下進行），產(chǎn)品比較復雜，分離難度大，成本高等不足，嚴重制約生物基多元醇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本項目針對上述工藝路線存在的不足，設計了三條新的反應途徑，均能有效地將葡萄糖單體轉化為附加值比較高的多元醇，如合成聚酯纖維的基礎原料：1、2-丙二醇和乙二醇等。這些工藝路線與傳統(tǒng)路線相比，具有反應條件比較溫和，產(chǎn)物比較簡單，成本比較低等優(yōu)點，同時也能達到節(jié)能減排的目標，符合環(huán)境友好的要求。因此，這么有意義的研究工作應該得到更大的扶持力度，使其盡快產(chǎn)業(yè)化，走出符合我國生物產(chǎn)業(yè)特色的道路。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
熱管式生物質氣化爐
熱管式生物質氣化爐是將高溫熱管技術引入生物質氣化爐中，實現(xiàn)生物質的間接氣化，使得生成的燃氣中不含氮氣，熱值可達15MJ/Nm3。試驗結果表明與用空氣直接供熱氣化的氣化爐氣體組分和熱值比較，用熱管式生物質氣化爐間接供熱得到的氣體組分中H2的含量很高，約是用空氣直接供熱氣化的10倍，熱值是用空氣直接供熱氣化的2～3倍。用所開發(fā)的熱管式生物質氣化爐建立小規(guī)模分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，合理利用生物質能，解決我國分散地區(qū)的熱、電供應問題。已申請了兩項發(fā)明專利，目前均已授權。旋轉熱管生物反應器是采用回路熱管的技術原理，依靠熱管吸熱段上的熱管漿葉來實現(xiàn)吸熱。熱管漿葉和熱管攪拌軸是相通的，兩者組合的旋轉熱管本身是一個等溫體，當熱管漿葉圍繞攪拌軸旋轉時，在釜內(nèi)形成圓筒形的液體等溫層，并通過布置多層熱管漿葉，就可實現(xiàn)整個釜內(nèi)的溫度均勻性。優(yōu)點是吸熱槳葉單元占用空間小，強化管外反應器內(nèi)介質的傳熱傳質，提高反應器內(nèi)傳熱效率和生物反應效率，同時實現(xiàn)節(jié)能減排目的。已申請了一項發(fā)明專利，目前已授權。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
γ-氨基丁酸的生物制備技術
該產(chǎn)品獲國家基礎科研計劃(2009CB724700)、國家高技術研究發(fā)展計劃(2012AA021503)和博士學科點專項科研基金(20103221110006)等支持，專利在申1項。該產(chǎn)品可應用于食品、藥品以及生物材料等領域。以L-谷氨酸為底物，工程菌直接脫羧反應，反應轉化率高達100%，產(chǎn)物得率為70%，純度達99%以上，工藝簡單，綠色無污染。隨著人們生活質量的提高，養(yǎng)生越來越受到人們的密切關注。因為γ-氨基丁酸的生理與保健作用，它將供不應求，所以推廣該技術與該產(chǎn)品迫在眉睫。該項目擁有自主知識產(chǎn)權，目前已小批量生產(chǎn)。
南京工業(yè)大學
2021-04-13
揭示生物振蕩網(wǎng)絡的設計原則
生物振蕩網(wǎng)絡作為生命體的內(nèi)稟時鐘，調(diào)節(jié)各種與時間信息相關的生命過程，因此需要在減小計時漲落的同時，保持對環(huán)境信號的敏感性。 對于處于熱力學平衡態(tài)的系統(tǒng)，漲落耗散定理表明，高響應與低漲落不可能同時完成。但是生命系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，并沒有漲落耗散定理的約束。對于振蕩網(wǎng)絡這一非平衡態(tài)系統(tǒng)，如何保持高敏感性和精確性，以及對應的熱力學的設計原理，是一個重要的利用物理原理理解生命系統(tǒng)的基本問題。 歐陽頎教授研究組與美國IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北京大學物理學院/定量生物學中心教授）展開合作，首次從理論上揭示了生化反應網(wǎng)絡優(yōu)化振蕩功設計原則。研究發(fā)現(xiàn)，通過增加系統(tǒng)的自由能耗散，振蕩的計時精確性增加，這與之前的研究相符；更重要的是，耗散的增加還能夠增強系統(tǒng)對于外界信號的響應，兩者呈正比關系。通過對簡單模型的解析發(fā)現(xiàn)，額外的自由能耗散可以加強振蕩相位與振幅的耦合，借此來增強對信號的響應，從而打破了平衡態(tài)的漲落響應關系。為了同時達到高敏感性和精確性，系統(tǒng)需要精細的分配參與反應的非平衡環(huán)路中的自由能耗散。研究基于化學勢與反應流提出了兩條重要的能量分配原則，并在相關實驗數(shù)據(jù)分析中得到驗證。
北京大學
2021-04-11
腫瘤特異的生物正交前藥
協(xié)同利用酶觸發(fā)的超分子自組裝和生物正交斷鍵反應，在腫瘤細胞內(nèi)部實現(xiàn)原位、特異的前藥激活，不僅極大地降低了抗癌藥物的毒副作用，而且增強了靶向活化能力。設計合成了帶有前藥激活開關Tetrazine的酶響應組裝前體短肽，利用宮頸癌細胞過表達的磷酸酶，在腫瘤原位構建功能納米組裝體，使前藥激活開關獲得腫瘤靶向性并且大量富集。后續(xù)使用的阿霉素前藥TCO-DOX (其中，TCO為生物正交脫籠基團)在正常細胞或組織內(nèi)沒有激活，不產(chǎn)生毒性；而在腫瘤內(nèi)則能被高效激活，顯著提高了癌細胞的殺傷效果。
北京大學
2021-04-11
導電聚苯胺及其衍生物
導電聚合物的發(fā)現(xiàn)為有機高分子材料的應用開辟了一個新領域，聚苯胺由于合成工藝簡單、摻雜機制特殊，具有良好的導電性、優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性以及特殊的光、電、磁學性能而得到廣泛的研究。但仍存在以下問題：（1）聚苯胺的分子鏈骨架剛性強，分子間相互作用力大，幾乎不溶不熔，加工性能和機械性能較差；（2）合成產(chǎn)物的結構、分子量和聚集態(tài)難于控制，對宏觀性能的影響大；（3）聚苯胺經(jīng)摻雜后雖然表現(xiàn)出一些優(yōu)異的性能，但相對于本征態(tài)，穩(wěn)定性降低。針對以上問題，本項目采用化學氧化聚合法合成了不同
廈門大學
2021-01-12
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復合微生物凈水新技術
可以量產(chǎn)/n成果簡介：采用先進、高效的分離、篩選技術從自然界不同環(huán)境中分離出具有高效降解、轉化水體污染物的微生物，并優(yōu)化其培養(yǎng)條件，開發(fā)出各具特點的高密度發(fā)酵工藝，獲得多種可工業(yè)化生產(chǎn)的凈水微生物制劑。根據(jù)污染水體的特點，有機復配各類凈水微生物制劑，采用直接投放、原位修復的方式，對各類污染水體進行有針對性的處理。技術類型：專利技術（國家發(fā)明專利授權號：CN1508243）應用前景：該技術可廣泛應用于富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復、黑臭河流脫黑除臭、沼液無害化處理以及生活污水及工業(yè)有機廢水的處理。
華中農(nóng)業(yè)大學
2021-01-12
MOFs生物雜交材料的可控設計
開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結構（圖1A）。研究表明不同的納米結構對于雜交材料的活性有重要影響，其中設計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結構由于具有更短的底物擴散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細胞”，通過酶級聯(lián)反應模擬細胞內(nèi)的信號轉導（圖1B）。該人造細胞對葡萄糖具有雙重光學（熒光和比色信號）響應，兩種光學信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補的濃度范圍內(nèi)靈敏。
中山大學
2021-04-13