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面向生命科學的原位顯微分析與操作儀
研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
南開大學機器人與信息自動化研究所于1992年在國內率先開展面向生物醫學工程的微操作機器人研究，并于1996年研制成功國內第一臺面向生物醫學工程的微操作機器人系統，2002年獲得微納機器人領域第一個國家技術發明二等獎。
近些年來，研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并致力于提高克隆操作發育率。首先，通過在核移植過程中分析細胞受力，提出了基于最小力的細胞撥動方法，攻破了自動化核移植最大的技術屏障；其次，探索了面向減小細胞傷害的微操作方法，提高了胚胎發育中最關鍵的指標——囊胚率；最終，在2017年，將510枚利用該儀器完成核移植的重構胚移植到代孕豬中，并于2017年4月底分兩胎生下17頭小豬。這是世界首例由機器人完成核移植操作的克隆豬，該成果已被國家自然科學基金委及新華社、人民日報、中央人民廣播電視臺等媒體進行報道。
南開大學
2022-07-28
WBP動物全身體積描記系統
簡單介紹：
無約束全身體積描記法可以對清醒自由活動的小動物進行肺功能及氣道反應相關的測試， 避免了創傷性氣管切開術及麻醉的影響，使實驗過程簡便快捷，動物全身體積描記系統并適合動物長期跟蹤研究。
詳情介紹：
實驗時，將動物置于密閉體描箱內，體描箱與通向體描箱外的感應器連接。動物呼吸時，其胸廓的起伏使體描箱內容積發生改變，此容積變化通過壓力換能器和放大器轉換為電信號，經計算機處理后，其呼吸曲線顯示于電腦屏幕上，圖形經軟件處理，可計算出潮氣量（ TV）、呼氣峰流速（PEF ）、呼吸頻率等呼吸參數。 系統可擴展連接霧化給藥器，對體描箱內動物進行霧化給藥，建立咳嗽、**等呼吸道**模型， WBP系統可檢測和記錄激發 過程中呼吸常規指標和氣道高反應的變化,用以評價,支氣管收縮等。
一.產品特點：1.不需要做手術，操作簡單2.操作簡單 可在動物*自然 的狀態下呼吸的 研究以及 長期實驗跟 蹤 進 藥 物初篩 3.具有氣溶膠霧化模塊4.*多同時監測 只動物 645.具有自動標定功能6.具有飲水瓶和食物口，可進行長期連續監測7.適用于小鼠、大鼠或其它動物8.具有多種功能升級選項，適用不同研究，如低氧干預、腦電監測、呼吸代謝監控等
二.檢測參數呼吸頻率，潮氣量，呼吸流量，每分通氣量，吸氣時間，呼氣時間，吸氣 量峰 流 值，呼氣 量峰 流 值，吸氣末暫停，呼氣末暫停，松弛時間，Penh，累積體積，其它參數
安徽耀坤生物科技有限公司
2022-05-25
面向生命科學的原位顯微分析與微操作機器人
研究方向：微操作機器人系統、微納設計與加工、生物模式形成與組 織發育建模。 項目簡介： 在國家自然科學基金國家重大科研儀器設備研制專項（項目編號 61327802）等資助下，本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原 位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞 核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這 是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導入細胞的方式，細胞顯微操作技術廣泛 應用于生物工程領域。為了減輕實驗操作者的工作負擔，研究者開發 出自動化微操作系統，實現了自動化胚胎注射、機器人化單精注射、 機器人化貼壁細胞注射等多類微操作。然而，目前自動化微操作的操 作過程與手工操作類似，這些操作在保證操作本身高效、高成功率的 同時，并沒有考慮到微操作對后續生物過程（如后續細胞培養）的影 響，因此無法獲得顯著優于手工操作的生物結果。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微 分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最 小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力 最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著 減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工 操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核 移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操 作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受 力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其 它機器人化生物操作有借鑒意義。
南開大學
2021-04-11
面向生命科學的原位顯微分析與微操作機器人
本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆動物。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其它機器人化生物操作有借鑒意義。在深度信息提取、顯微視野拓展、超聲振動細胞穿入等方面擁有多項專利。
南開大學
2021-02-01
二維空間--時間描跡儀
?二維空間一時間描跡儀能在普通白紙上同時記錄物體運動的“時－空”分布情況，進而驗證物體運動變化規律。能完成自由落體、平拋、斜拋、機械能守恒、彈性碰撞、完全非彈性碰撞、向心力、簡諧振動（單擺）、振動圖象等高中力學實驗。
寧波浪力儀器有限公司（余姚市朗海科教儀器廠）
2021-08-23
微分方程解的相似結構理論
項目簡介： 油氣田開發
西華大學
2021-04-14
微分代數時序動態邏輯的CPS屬性驗證方法
可有效用于對CPS進行系統建模、屬性規約和屬性驗證。
東南大學
2021-04-10
天津市級課程思政優秀案例-Python數據分析與應用 - 奧運獎牌數據分析
本思政案例值巴黎奧運會火熱舉辦之際，以奧運會數據為載體，引導學生運用Python的Pandas庫進行數據清洗、篩選與聚合分析，并通過Plotly工具實現數據可視化。案例巧妙融合數據分析技能培養與思政教育，通過剖析我國奧運獎牌數據變化，讓學生直觀感受國家體育事業的蓬勃發展，深切領悟體育強國戰略背后蘊含的國家意志與民族精神。同時，鼓勵學生從數據中探尋體育精神內核，內化于心、踐之于行，涵養積極人生態度與愛國情懷。此外，案例數據可視化呈現國際競技格局，助學生理解多元包容、拓寬國際化視野，增強民族自豪感與文化自信，實現知識傳授與價值引領的有機統一。
天津市大學軟件學院
2025-05-21
一種基于時域脈沖整形系統的光學微分器
本發明公開了一種基于時域脈沖整形系統的可編程光學微分器， 其包括鎖模光纖激光器 MLL、第一色散器件、摻鉺光纖放大器 EDFA、 馬赫澤德調制器 MZM、偏振控制器 PC、任意波形發生器 AWG、光延 時線 ODL、第二色散器件和分頻器。本發明利用時域光脈沖整形系統 的原理，將微分器的光譜濾波特性從頻域搬移到時域中來，通過合理 設計任意波形發生器 AWG 的產生的調制型號，改變調制信號的形狀 來得到不同階數不同帶寬的微分結果，可實現階數、帶寬靈活可調的 光學微分功能。本發明使用的各種元器件屬于常用器
華中科技大學
2021-04-14
一種基于時域脈沖整形系統的光學微分器
本發明公開了一種基于時域脈沖整形系統的可編程光學微分器， 其包括鎖模光纖激光器 MLL、第一色散器件、摻鉺光纖放大器 EDFA、 馬赫澤德調制器 MZM、偏振控制器 PC、任意波形發生器 AWG、光延 時線 ODL、第二色散器件和分頻器。本發明利用時域光脈沖整形系統 的原理，將微分器的光譜濾波特性從頻域搬移到時域中來，通過合理 設計任意波形發生器 AWG 的產生的調制型號，改變調制信號的形狀 來得到不同階數不同帶寬的
華中科技大學
2021-04-14