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項目成果/簡介:表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫學檢測試驗系統。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結構 SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫學檢測實驗系統。這種新穎的集成化結構具有明顯的技術優勢，而且符合 SPR 傳感系統小型化、儀器化的發展趨勢，為系統最終產品化奠定了基礎。目前已經完成儀器化，結構設計及操作便利方面還需進一步完善，以便使非專業人員能夠完成操作；數據分析算法及軟件需要進一步開發，以達到實用化。應用范圍:所開發的試驗系統已經達到了國際先進水平，申請專利兩項。產品化后，可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等，具有很好的應用及市場前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物醫學檢測分析系統的批量生產成本預計為 10 萬元人民幣左右，而國際上同類產品（瑞典 BIAcore 公司生產）的最低售價為 10 萬美元左右。可見，SPR 生物醫學檢測分析系統是一種高技術含量、高附加值的產品。 其次，SPR 生物醫學檢測分析系統中的傳感耦合部件因其進口成本很高，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。本項研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生產的傳感芯片，可大幅降低成本。再生技術的研究成功，可以進一步降低使用成本；若能大批量生產，在成本很低的情況下，也可實現一次性使用。預計每個芯片的批量生產成本不到 50 元人民幣，售價如果為 100 元人民幣，單次檢測的成本將大幅降低。這樣，一方面便于系統的推廣應用，另一方面傳感芯片作為一次性消耗品，需求量極大，由耗材產生的利潤也是非常可觀的。 另外，我們還可以在此項研究的基礎上，進一步開發適合于藥物靶標、藥物開發、案件偵破、環境監測、食品安全檢驗以及興奮劑檢測等其它眾多領域進行檢測分析的系列產品，其巨大的經濟效益和社會效益是不言而喻的。

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究，2004 年底研制完成了第一套單通道 SPR 生物醫學檢測試驗系統。最近幾年中，我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結構 SPR 傳感器存在的不足，課題組在天津市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支持下，研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫學檢測實驗系統。這種新穎的集成化結構具有明顯的技術優勢，而且符合 SPR 傳感系統小型化、儀器化的發展趨勢，為系統最終產品化奠定了基礎。目前已經完成儀器化，結構設計及操作便利方面還需進一步完善，以便使非專業人員能夠完成操作；數據分析算法及軟件需要進一步開發，以達到實用化。

　　擬針對復雜光滑表面加工原位測量、半導體材料生長監控、MEMS膜層材料特性等研究領域應用中，動態檢測所帶來的基準面形變化大、形變動態范圍大、檢測速度要求高等難題，提供一種光滑表面形變高精度瞬態測量技術。最大可測形變量可達150微米，精度優于1微米，測量速度優于10幀每秒。 　　本項目研究團隊長期從事精密光電測試及成像理論和技術科研工作。在國家自然科學基金等支持下，深入研究了基于部分補償法和數字莫爾移相干涉的光學面形測試理論和方法，形成了光學面形高精度測量的系統理論，并研發了光學面形高精度測量原理樣機，在中國空間技術研究院、中國計量研究院、清華大學深圳研究生院等重要科研單位得到應用，解決相關的技術難題。先后申請國家發明專利18項，已獲授權13項，發表學術論文30余篇。

物質表面性質多參數聯合分析儀，可實現對物質表面電位、比表面積、表面電荷密度、表面電場強度和 表面電荷數量的同時測定。在這些參數分析中，目前市場上只有zeta電位儀和比表面積分析儀來完成表面電 位和比表面積的測定。但用zeta電位法測定表面電位，只具定 性的意義；而比表面積儀依據惰性氣體吸附法而不適合用于液 相介質和膨脹性物質的比表面積測定。其他參數目前市面上還 沒有進行測定的儀器岀現。特別重要的是，該儀器所實現的界 面性質聯合測定首次考慮了界面附近離子量子漲落放大效應的 新型表面分析儀，因此該儀器在界面分析中具有突破性意義。可以預見，該儀器將廣泛應用于科學研究和工業控制之中，因 而具有十分廣闊的市場潛力。

本發明公開了一種焊絲及其制備、應用該焊絲強化熱作模具材 料表面的方法，其中，該焊絲含有占該焊絲質量 85.2％～89％的鐵元 素，并包括占該焊絲質量 5.71％～6.98％的鉻元素、0.86％～1.52％的 碳元素、1.16％～1.63％的錳元素、0.56％～0.84％的釩元素、0.55％～ 1.0％的鈮元素、1.39％～1.63％的鉬元素、0.5％～1.1％的硅元素和 0.08％～0.1％的氮元素。本發明通過對預先設計焊絲的成分

表面等離子共振（SPR）生物傳感技術是近年來迅速發展起來的用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統方法比較，具有樣品不需要純化、標記，并且可以實時、動態、高靈敏檢測等優點，因此SPR傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景，如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發、基因測序、案件偵破、環境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制一種基于SPR技術的光機電一體化系統。 我校于1999年開始從事有關方面的研究，2004年底研制完成了第一套單通道SPR生物醫學檢

微納材料表面納米包覆是提升其功能特性的關鍵，是微納制造研究領域的國際前沿，亦是航空航天、能源環保、發光顯示等領域的共用技術。納米包覆面臨著精度不可控、不均勻、不致密等“頑疾”。團隊提出多場耦合克服微納材料內聚力的離心流化策略，保障了微納材料充分分散包覆后的固有物化特性；揭示離心壓差補償的動態包覆機理，實現了可控致密的均勻包覆層制備；提出行星流化的微納材料分散策略，國際首創行星流化原子層沉積裝備，批量一致性達99%以上。申報技術受到包括美國斯坦福大學、阿貢國家實驗室等機構，美國、德國、加

本成果將全息技術與超穎表面的三維調制、偏振復用、波長調制、主動相變材料、非線性調制、集成液晶調制顯示、算法優化等結合，研究并設計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術，為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案，具有極高的應用前景和推廣市場。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 超穎表面作為一種全新的信息載體在近幾年得到迅猛發展，其能夠靈活地調控光波前，超薄緊湊的特性能夠極大地解決傳統設備笨重，靈活性差，應用場地受限的問題。并且，其適合在多維度信息顯示等領域應用和推廣。項目組在超穎表面的多維信息顯示領域做出了許多有意義的貢獻。將全息技術與超穎表面的三維調制、偏振復用、波長調制、主動相變材料、非線性調制、集成液晶調制顯示、算法優化等結合，研究并設計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術，為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案，具有極高的應用前景和推廣市場。 基于超穎表面的多維信息顯示技術的體積小，構造靈活多樣，結構特征明顯，能夠復用多種光學特性，為信息顯示，特別是全息顯示領域到了創新性變革。因其能夠徹底擺脫傳統光學的限制，提高信息容量和顯示多樣性。該技術可在微納量級達到成像和顯示的極佳效果，有望在數據存儲，超分辨率顯示，光學加密，增強現實，智能設備等領域發揮能以想象的優勢。

獨自擁有。

智能超表面的主要組成部分是人工電磁超材料。與傳統的材料不同，該材料可以實現對入射電磁信號的智能化定向反射，反射角度可由軟件實時調控。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface）是一種全新的無線通信增強技術，有望解決后5G時代面臨的無線網絡覆蓋難、能耗高這兩大痛點。智能超表面的主要組成部分是人工電磁超材料。與傳統的材料不同，該材料可以實現對入射電磁信號的智能化定向反射，反射角度可由軟件實時調控。該技術可彌補網絡覆蓋盲區，減少需要建設的通信基站數量，是一種經濟、綠色、節能的移動通信新思路。智能超表面被廣泛認為是5G+/6G的關鍵技術之一，也是國際競爭異常激烈的研究熱點。