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多媒體分子生物學圖象分析系統
分子生物學是研究生物大分子結構與功能的一門學科,而分子的大小、密度、含量及圖象比較分析是分子生物學研究中的重要內容，如對基因密碼DNA進行限制性內切酶解片斷長度多態性分析（簡稱RFLP）和聚合酶鏈反應（簡稱PCR）對DNA分子上的基因不同長度的特征性片段進行擴增分析，蛋白質和DNA、RNA分子、多糖分子及其它生物大分子的經凝膠電泳和熒光染色或其他方法染色后，在紫外透射分析儀和其他光譜下可顯示出不同圖象位置格局和密度，是生物學科研工作和臨床疾病診斷的重要依據。以往對這些不同分子的分析主要是憑人眼目測，欠客觀性，人為因素所造成的誤差較大，且難以保存這些結果的原始圖象。我們將分子生物學技術與計算機技術結合，研制出多媒體分子生物學圖象分析系統。本分析系統由PⅡ350以上的微機和CCD(CHARGE COUPLED DEVICE)攝像機,圖象卡,紫外透射分析儀,日光源,掃描儀,彩色噴墨打印機,電源轉換器, 分子生物學圖象分析專用軟件系統(BioComputAnasis1.0a)等部分組成。 該分子生物學圖象分析系統可以對生物大分子電泳圖象進行密度定量、分子大小測定、標注、掃描、圖象融合比較,存儲、編輯和打印，便于檢索，為科研和臨床圖象采集和數據分析提供了強有力的系統,使得醫學診斷和生物科研圖象的多功能分析成為可能。經臨床和分子生物學實驗應用表明,該系統定量準確，分析可靠，速度快，能儲存大量信息，便于檢索和信息處理。可以打印彩色照片和結果報告，非常方便。這必將代替以往其他傳統落后的實驗方式和分析報告方式。對分子量進行多次實際測定,總誤差率<+1%,對密度含量進行實際測定結果表明誤差率<+5%,該系統操作簡單,是分子生物學和基因工程基礎研究、臨床分子診斷及基因診斷重要的儀器和換代產品,為科研和臨床數據采集分析提供了極大的方便。
上海理工大學
2021-04-11
新型的農藥殘留檢測儀——生物傳感器
農藥是農業生產中十分重要的生產資料。然而，農藥畢竟是一類有毒的化學物質，長期大量使用(只要是有機氯、有機磷和氨基甲酸酯類化合物)，對環境生物安全和人類健康都將產生較大的危害。我國是一個農業大國，農藥使用品種多，用量大，其中70-80%的農藥直接散落到環境中，不僅對土壤、地表水、地下水和農產品造成污染，而且進一步進入生物鏈，對整個環境生物和人類產生危害。由此可見，我國農藥污染防治與生態環境保護任務十分艱巨。 目前，國內外對農藥殘留的檢測都需經過長時間、復雜的樣品前處理過程(包括提取、凈化、濃縮等)，而且使用的檢測儀器(例如，氣相色譜、高壓液相色譜等)龐大，價格昂貴，并需要專業人員操作。這不僅使環保、商檢等監測部門的檢測周期拉長、工作效率下降而且使普通居民、賓館、飯店、學校及工廠食堂無法對購得的食物進行快速預先檢測以防止食物中毒事件的發生。我們開發的以酶為基礎的生物傳感器是利用酶的高度專一性及其固定化后的可重復使用性研制開發出的一種新型檢測儀。它可以免除冗長的樣品前處理過程，在復雜的體系中不受其他物質干擾，準確地測出殘留農藥量。此儀器操作方便，定量準確，不僅適用于科研、環保等部門的快速監測，達到即時有效地阻止和判斷農藥污染事故的發生的目的，而且不需要專業人員操作，因而也適合于一般消費者使用。 生物傳感器各項指標如下： 農藥殘留含量的測定極限為1×10-6mol/L 整個測量時間為10s-10min酶再生所需時間為10min-30min整臺生物傳感器及其測量儀器的總重量控制在3Kg以下
上海理工大學
2021-04-11
病原微生物磁珠富集濃縮試劑盒
本課題發明一種針對臨床液相標本中的微生物進行快速濃縮富集的方法和試劑，可以明顯地提高臨床標本中微生物檢測的陽性率。 本方法首先通過磁珠吸附的方式，將臨床液體樣本（尿液、胸腹水、腦脊液、肺泡灌洗液等）中細菌、真菌或病毒特異性結合于磁珠上，無需高速離心，從而實現病原體的富集；再通過對細菌進行培養、染色、分子生物學或質譜檢測，或者對病毒進行免疫熒光或分子生物檢測，最終對細菌、真菌或病毒進行鑒定。對臨床標本中的細菌、真菌或病毒進行富集，提高了后續鑒定時病原體的初始量，從而極大地提高了鑒定的陽性率。 本產品可以迅速將5～50ml液相樣本中微生物濃縮至50～200µl樣本中，在磁性環境下可以輕松實現臨床標本中細菌、真菌或病毒的濃縮，無需離心，減少了由于離心產生的氣溶膠所帶來的潛在生物安全隱患。本方法操作簡單、無需復雜儀器、耗時短、在源頭顯著提升臨床液相樣本中病原微生物檢測的靈敏性。
北京大學
2021-02-01
基于石英晶體微天平的生物醫學農業檢測技術
通過對QCM（石英晶體微天平）技術和檢測標的物的化學特性的研究，課題組成功研制出一種基于石英晶體微天平（QCM）的生物醫學農業等多領域快速低成本檢測技術新型自動檢測系統。課題組與中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室建立了良好的長期合作關系。所研制的系統已經在中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室的配合下完成了測試和實驗，拿到了大量實驗數據資料，完成了系統效能評估。經過實驗得到數據說明了課題組研制的測試系統具有實時性好、分辨率高、成本低、體積小、操作方便等優點。該測試系統的檢測精度可以達到納克級別。
電子科技大學
2021-04-10
一種3D打印生物墨水及其制備方法
本發明公開了一種3D打印生物墨水及其制備方法，所述3D打印生物墨水包括如下質量百分含量的原 料制成：胞外囊泡混懸液10-30％、生物大分子材料5-15％、促溶劑0 .1-1％、余量水；利用胞外囊泡的優 70 71 點、生物大分子材料與水凝膠本身的特點，更好的模擬細胞外基質成 分、結構及生物活性特點。3D打印技術目前硬組織支架如骨、牙齒的 打印技術目前已較為成熟，但軟組織支架的打印仍有待進一步完善。 現有可供軟組織打印的生物墨水多為高分子水凝膠，包括人工合成高 分子材料及膠原等天然水凝膠針對以上存在的問題，
中山大學
2021-04-10
腫瘤細胞微顆粒介導的靶向生物化療技術研發
一套完備的包裹化療藥物的ATMPs制備體系及工藝；一套療效測算模式和規范化臨床應用推廣方案；一個個體化靶向生物化療創新治療生物大數據云平臺。
華中科技大學
2021-04-11
生物質制備高品質含氧液體燃料技術與裝備
提出在生物質快速熱解制備生物油過程中通過分級冷凝獲得生物油輕質和重質組分，將輕質組分采取低溫、高溫二級溫和加氫，重質組分化學鏈制氫提供氫源，自氫制取高品質含氧燃料的新途徑。建成了國內外首套千噸級生物質定向熱解制備高品質含氧燃料示范裝置，經第三方檢測認定：可實現5.6噸生物質制備1噸目標產品，生物油總碳利用率89.3%，產品中醇類選擇性達87%，制備的含氧燃料能夠與汽柴油混合使用，動力性能相當，碳煙排放量可降低20%。相關成果獲得2017年教育部自然科學一等獎。
東南大學
2021-04-13
基于機器視覺和生物散斑的水果自動分級裝置
基于機器視覺和生物散斑的水果自動分級裝置，包括機架和上料機構；機架有輸送帶，輸送帶上有上料工位視覺檢測工位和篩選工位和果杯，輸送帶有與果杯對位的通孔；上料工位有上料緩沖件和上料緩沖件支架，輸送帶每步進一步，上料緩沖件對準一個空的果杯；視覺檢測工位具有視覺檢測箱，輸送帶穿過視覺檢測箱；視覺檢測箱內有平面鏡組，第一相機，光源，第二相機和激光發射器；篩選工位與出料通道連通，篩選工位包括篩選電機和分揀撥板；每個出料通道對應一個水果品級，分揀撥板使與被測水果的品級相同的出料通道的入口開啟，其余出料通道的入口關閉。本發明具有能夠從多個角度對水果的整體品質進行評價，且采集的圖像清晰，分析準確性高的優點。
浙江大學
2021-04-13
水下鋼結構表面海生物清理機器人
本實用新型提供一種水下鋼結構表面海生物清理機器人，包括：轉向軸承座、轉向軸、支撐架、轉向驅動機構、第一驅動輪組、第一支架、空化水射流清洗模塊、連接軸、軸套、第二支架、第二驅動輪組、第一水下攝像頭及第二水下攝像頭；本實用新型采用輪式四驅的方式，運動更加靈活；連接軸可以相對軸套自由轉動，使得本實用新型的水下鋼結構表面海生物清理機器人在不平整表面運動時四個磁輪都與鋼結構表面接觸，保證了相對穩定的吸附力和一定的越障能力；采用空化水射流清理方式，具有比傳統機械清理更高的清洗效率，同時比高壓水射流更加節能；通過第一水下攝像頭和第二水下攝像頭能夠實時得到機器人前方、后方和清理一側的圖像，控制方式簡單直觀。
浙江大學
2021-04-13
在MOFs固定酶及其應用于生物傳感的研究
化學學院歐陽鋼鋒教授團隊揭示封裝模式是如何影響酶@MOFs的生物功能，并提供一種新的策略可制備具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人員以6種工業用途廣泛的酶為模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、細胞色素C (Cyt C)、辣根過氧化物酶(HRP)、過氧化氫酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脫氫酶(ADH)），研究了它們原位封裝于ZIF-8空腔后的活性轉化。研究結果發現部分酶可保持較高的生物活性，但另一部分酶活性則嚴重下降甚至完全失活。接著，研究人員通用過系統的表征手段發現酶的活性轉化與其封裝模式密切相關：1）在基于酶誘導ZIF-8成核驅動的快速封裝模式中，得到的酶@ZIF-8保持較高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀緩慢封裝模式中（此過程中酶不參與ZIF-8成核），由于過量配體（2-甲基咪唑）的去折疊效應和競爭配位，得到的酶@ZIF-8趨向于失活（圖1A）。有趣的是，這兩種封裝模式與酶的表面電荷性質有關。研究人員通過酶表面氨基酸殘基的化學修飾調節酶的表面電荷，可實現酶@ZIF-8封裝方式的有效調控，進而改善酶@MOFs的生物活性。接著，研究人員探討了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物傳感領域的應用。我們首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8對H2O2進行可視化傳感。谷胱甘肽(GSH)是一種生物硫醇，與糖尿病、肝病、白內障、阿爾茨海默病和帕金森病等多種病癥相關。H2O2可氧化GSH進而影響酶@MOFs的H2O2傳感性能(圖1B)。鑒于這一原理，我們建立了一種GSH的可視化酶@MOFs傳感平臺，并具有較高的檢測靈敏度和較寬的線性范圍（圖1C）。與單酶催化相比，多酶催化級聯反應是生物體內一類重要的化學轉化過程，在生物信號轉導和代謝途徑中起著關鍵作用。研究人員將多種酶（GOx和HRP）共封裝于MOFs（簡稱ECMN，圖1D），模擬細胞內級聯催化過程；同時，可以通過調控酶的封裝模式，提高ECMN的級聯催化性能（圖1E），并實現葡萄糖的高靈敏、可視化檢測? 此外，研究團隊從封裝策略及應用兩方面總結了酶@MOFs的最新研究進展：重點介紹了MOFs孔徑結構和酶生物界面與金屬離子的相互作用對酶封裝效率的影響及影響酶活性轉化的關鍵因素；并展示了酶@MOFs在生物傳感、催化和納米催化治療等領域的前沿應用。
中山大學
2021-04-13