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陳溫福院士團隊孟軍教授課題組在生物炭-微生物協同治理抗生素污染方面取得新進展

項目成果/簡介:聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種用來快速擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，可用于生物體外進行特殊DNA復制。該技術被廣泛應用在刑偵、醫學、生物學研究等多個領域，在基因工程技術中更是有著無法替代的重要作用。作為PCR擴增反應的重要儀器，PCR儀是DNA擴增的各種生產、研究的必要基礎工具。其應用前景將隨著基因工程和基因技術的發展而不斷擴展。 所研發的PCR生物儀器具有低成本、高精度、高穩定性、溫度變化迅速、可調溫度梯度大等特點。其加熱系統采用了多模塊分區加熱的模式，通過加熱模塊的協調工作，可實現系統準確的分區域、分時段精確控制，工作過程中可實現20℃以上的溫度梯度。溫度控制系統采用了自適應模糊控制方法，通過控制參數的實時調整，實現了溫度控制對于使用環境的自適應，從而提高了系統對于環境條件、自身熱量積累、系統自身溫度變化等干擾的抵抗能力，增強了系統溫度控制的準確性和精度，溫度控制精度可達0.3℃。同時，利用分環節溫度控制設計，解決了溫度變化時反饋溫度不準確的問題，通過基座溫度的適當超調，提高了控制目標溫度的響應速度，即使在接近目標溫度時，加熱速率依舊可保持1.5℃/s以上，且能夠保證目標溫度無超調。應用范圍:該項目產業化預期能夠實現巨大的社會價值和經濟價值。其產業化不僅能夠填補國產高精度梯度PCR生物儀器的市場空白，同時還能夠促進我國基因工程技術的發展。 目前，該項目已經初步實現循環過程中的溫度高精度控制。在實驗條件下完成了20℃的溫度梯度自適應驗測試，實現了0.3℃的控制精度要求。項目即將進入深入開發測試、模型樣機試制和細節參數優化階段。 本項目成果具有完全自主知識產權，具有良好的市場推廣價值，可考慮實施多種推廣方式相結合的方式。以技術開發、技術服務為主體，在成果轉化的同時，結合市場反饋信息，開展更深入的技術研發工作。項目階段:試驗階段效益分析:所研發的PCR生物儀器，具有和國內外一線產品比肩的性能，可滿足各種PCR擴增反應的生產、研究需求。在梯度模式下，能夠通過設置一系列的梯度退火溫度進行擴增，從而在一次PCR擴增中就可以篩選出表達量高的最適合退火溫度，應用于研究未知DNA退火溫度的擴增實驗時，可有效節省試驗時間、提高實驗效率。在不設置梯度的情況下亦可當作普通的高精度PCR儀使用。

聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種用來快速擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，可用于生物體外進行特殊DNA復制。該技術被廣泛應用在刑偵、醫學、生物學研究等多個領域，在基因工程技術中更是有著無法替代的重要作用。作為PCR擴增反應的重要儀器，PCR儀是DNA擴增的各種生產、研究的必要基礎工具。其應用前景將隨著基因工程和基因技術的發展而不斷擴展。 所研發的PCR生物儀器具有低成本、高精度、高穩定性、溫度變化迅速、可調溫度梯度大等特點。其加熱系統采用了多模塊分區加熱的模式，通過加熱模塊的協調工作，可實現系統準確的分區域、分時段精確控制，工作過程中可實現20℃以上的溫度梯度。溫度控制系統采用了自適應模糊控制方法，通過控制參數的實時調整，實現了溫度控制對于使用環境的自適應，從而提高了系統對于環境條件、自身熱量積累、系統自身溫度變化等干擾的抵抗能力，增強了系統溫度控制的準確性和精度，溫度控制精度可達0.3℃。同時，利用分環節溫度控制設計，解決了溫度變化時反饋溫度不準確的問題，通過基座溫度的適當超調，提高了控制目標溫度的響應速度，即使在接近目標溫度時，加熱速率依舊可保持1.5℃/s以上，且能夠保證目標溫度無超調。

光學相干層析技術(OCT)是一種基于光學相干特性的在體、實時、高分辨率的三維斷層成像技術，以其非侵入性及高分辨率等特點，在視網膜疾病的研究及臨床診斷中日趨體現出巨大的潛力。近年來團隊以OCT成像方式為主，結合自適應光學、光致超聲、自發熒光等多種成像手段，研究具有國際先進水平的眼底多模態成像系統。新型的多模態成像方式可以同時反映視網膜的散射特性及光吸收特性，并同步獲取眼底的結構與功能圖像。該研究可以對由眼底視網膜病變所帶來的眼底組織結構及功能上的變化進行觀測和估計，實現相關疾病的早期準確診斷。

生物與功能陶瓷仿骨人工骨及骨組織工程支架材料研究陶瓷人工關節研發齒科材料的研究有機/無機復合生物醫學材料微焦點X-CT無損評價生物材料自組裝誘導成骨生物活性材料生物活性功能梯度材料新型陶瓷人工關節齒科用著色氧化鋯陶瓷材料可注射礦物相骨修復材料生物活性涂層材料骨修復材料研究齒科修復材料研究生物醫學材料制備技術和產品研發產品標準制定，產品注冊自動絡筒機用系列陶瓷剪刀透波陶瓷與耐超高溫陶瓷結構陶瓷產品開發（陶瓷柱塞）系列陶瓷球閥與閥芯Si3N4基陶瓷軸承和高溫高強部件                 系列陶瓷柱塞                                 陶瓷人工髖關節生物活性人工骨園塊生物活性人工骨支架生物活性人工骨制品生物活性人工骨制品生物活性人工骨骨塊顆粒型生物活性人工骨眼簾支架人工耳聽骨植入體人工義眼生物活性人工骨：包括顆粒狀、塊狀及異型件

谷胱甘肽（glutathione, GSH）是由谷氨酸（Glu）、半胱氨酸（Cys）和甘氨酸（Gly）通過肽鍵形的三肽化合物，為生物體中含量最豐富的小分子巰基醇類化合物，具有重要生理功能，可用于抗輻射、腫瘤、癌癥、氧中毒、衰老和協調內分泌的治療，并是臨床上大規模使用的保肝類藥物，還廣泛用于食品、運動營養學、保健品和化妝品，市場前景廣闊。國內的GSH生產工藝開發多沿用國外公司的發酵方法，但發酵法到目前為止未能取得突破，因此沒有成功產業化生產，目前國內制藥企業所用的GSH制藥原料全部依賴進口。本項目為華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室研制，通過構建反應速率快、轉化率和生產水平高的重組菌株，開發優化培養工藝，可以實現谷胱甘肽發酵水平達到3500 mg/L，生產強度超過250mg/L/H，達到國際先進水平。在實驗室規模效果良好，小試工藝成熟，相關技術已申請中國專利，具有自主知識產權。

光學相干層析技術(OCT)是一種基于光學相干特性的在體、實時、高分辨率 的三維斷層成像技術，以其非侵入性及高分辨率等特點，在視網膜疾病的研究及臨床診斷中日趨體現出巨大的潛力。近年來團隊以 OCT 成像方式為主，結合自適 應光學、光致超聲、自發熒光等多種成像手段，研究具有國際先進水平的眼底多 模態成像系統。新型的多模態成像方式可以同時反映視網膜的散射特性及光吸收 特性，并同步獲取眼底的結構與功能圖像。該研究可以對由眼底視網膜病變所帶 來的眼底組織結構及功能上的變化進行觀測和估計，實現相關疾病的早期準確