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1.痛點問題 為了更好地開展腦科學研究，使用侵入式神經(jīng)電極獲取并傳輸腦部神經(jīng)元信號是一個重要手段。但是目前腦科學研究中使用的神經(jīng)電極多為硬性電極，尺寸較大、柔性較低，容易在模式動物腦內引起排異反應和持續(xù)損傷，致使電極使用時間短、信號精度低，所獲取數(shù)據(jù)難以達到持續(xù)連貫和精準高效，成為限制腦科學研究向更深、更細方向發(fā)展的一大瓶頸。本項成果涉及柔性神經(jīng)電極技術，有望解決腦科學研究中神經(jīng)電極性能不高導致的研究瓶頸。 2.解決方案 本項成果使用特有電極材料體系，結合特殊微納加工技術，可以研制出尺寸與神經(jīng)元細胞相當、柔軟程度與細胞接近的柔性神經(jīng)電極。該柔性神經(jīng)電極將具備較高生物相容性、信號靈敏度和較長使用壽命，能夠長時間持續(xù)準確獲取神經(jīng)元信號。同時，配合自主研發(fā)的全自動植入載具，該電極能夠簡便地植入動物腦部，并集成到專用芯片、信號分析儀器等配套設備上，直接用于各類腦科學研究。

本項目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術，控制氧化鋁陶瓷纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結等工藝制備成纖維毯、氈等制品。

基于常州大學藥學院教授——招秀伯教授對于基于以姜黃素、單寧酸等化學物質為基底，通過化學原理，浸泡吸附等作用，完成對于金屬鎳、銀等在織物表面附著的噴墨打印技術的產(chǎn)業(yè)化落地的再探索。 一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 學號 付毅偉 機器人產(chǎn)業(yè)學院/計算機科學與技術 2020.10/2024.8 20416114 張強 機器人產(chǎn)業(yè)學院/電子信息工程 2020.10/2024.8 20401131 趙燦恒 機器人產(chǎn)業(yè)學院/自動化 2020.10/2024.8 20406231 戴毅 機器人產(chǎn)業(yè)學院/智能制造 2020.10/2024.8 20409109 三、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 招秀伯 藥學院/生物工程 博導/教授 生物膠體與生物界面，生物材料，納米醫(yī)學（抗菌、抗腫瘤短肽，基因、藥物遞送），微流控生產(chǎn)納米顆粒， 2D/3D生物打印，柔性穿戴等。 四、項目簡介 基于常州大學藥學院教授——招秀伯教授對于基于以姜黃素、單寧酸等化學物質為基底，通過化學原理，浸泡吸附等作用，完成對于金屬鎳、銀等在織物表面附著的噴墨打印技術的產(chǎn)業(yè)化落地的再探索。通過對此項技術的應用，在織物上進行電路打印、制作電極，通過對柔性電極的制作，完成對于心電監(jiān)測的信號采集、實時收集、實時傳輸，通過深度學習等技術進行獲取的心電監(jiān)測數(shù)據(jù)讀圖算法的分析，給予使用者心臟監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時反饋，并且與醫(yī)院相關數(shù)據(jù)庫，醫(yī)療接診平臺建立聯(lián)系，提供醫(yī)療專業(yè)支持，將心臟電路管道心率檢測中所讀取的心電信號進行醫(yī)學的正常與非正常劃分,將惡性心律突發(fā)在發(fā)病之初向使用者進行提示，將心臟病發(fā)作導致猝死扼殺在搖籃之中。

大面積多功能高效減反射膜技術近年來受到廣泛關注。針對目前采用溶膠-凝膠法、層層自組裝法、化學蒸鍍法等方法存在制備過程繁瑣、生產(chǎn)效率低、所得減反膜呈開孔結構、存在環(huán)境穩(wěn)定性差、力學性能劣等問題。本項目采用半連續(xù)乳液聚合的方法一步合成出可控聚合物/硅復合結構納米粒子，并利用提拉鍍膜的方法將其涂敷在玻璃基材上，通過一定溫度的熱處理制備出閉孔型減反膜涂層。研究體系pH值、單體比例、硅烷偶聯(lián)劑的類型及用量等條件對所形成復合納米粒子涂敷出的減反膜折射率、減反效果以及耐候性、耐刮傷性、力學性能的影響。力爭制備出多功能抗反射涂層。旨在從本質上提升減反膜的光學性能、耐候性和機械特性。通過理論計算與實驗驗證并舉，探索減反膜實現(xiàn)的新途徑。改變目前減反膜的生產(chǎn)工藝問題。本項目與現(xiàn)有的減反膜工藝相比，具有工藝簡單，解決了環(huán)保問題（一般減反膜都需采用醇做溶劑，而本工藝全程采用水來在溶劑）。而且減反效果優(yōu)異，目前在可見光波段較寬的范圍能夠達到99.5%以上的透過率。而且增透波段可以通過需求進行調整。 這個項目起源于與賽肯森公司的合作項目。這家公司的主要產(chǎn)品之一是減反膜。據(jù)該公司介紹，大規(guī)模制備減反率可以達到99.5%的減反膜是他們公司的核心競爭力。其產(chǎn)品一直出口。從此可見，前景比較樂觀。后面我們可以考慮與該企業(yè)繼續(xù)進行合作或者找一家更為合適的合作企業(yè)。

成果與項目的背景及主要用途：術后粘連是有手術史以來國內外亟待解決的 重要醫(yī)學難題之一。在外科領域開展的手術中，絕大多數(shù)都涉及到防止組織之間 粘連的問題。術后粘連可以引起嚴重的并發(fā)癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性 腸梗阻，甲狀腺手術后引起喉返神經(jīng)損傷以及因盆腔組織粘連而導致的女性不育 癥。90%的患者在術后均有不同程度的粘連產(chǎn)生，60%的患者需要采取一定的防 粘連措施。 目前防止術后粘連國際上采用較多的是“短期屏障"法，即術后在容易發(fā)生 粘連的部位植入隔離材料。隨著 70 年代后美國醫(yī)用材料方面的突破，可生物降 解吸收材料已得到醫(yī)療市場的認可。現(xiàn)有的美國 FDA 批準的術后防粘連產(chǎn)品有 三種。本課題組設計和研制了一種結構獨特的可拋型防粘連膜材料 AntiTriplex。 它是一種生物相容性良好、安全、無毒、無刺激、可降解吸收的薄膜材料，其獨 特的表面結構特性可以將手術創(chuàng)面和周圍組織有效隔離開，有效地保護好手術創(chuàng) 面。 技術原理與工藝流程簡介：該術后防粘連膜由多糖分子、多肽大分子和合成 大分子組裝而成的三元膜。該三元膜綜合了三種材料的優(yōu)點，使膜材料的力學性 能、水穩(wěn)定性、降解速率、臨床可操作性、防粘連效果等得到全面提升。主要工 藝流程如下： 多肽大分子 ↓ 合成大分子 → 反應器 --→成膜 → 后處理 → 干燥 → 成品膜 → 包裝 → 滅菌 ↑ 改性多糖大分子 技術水平及專利與獲獎情況：該新型術后防粘連膜獨特的結構設計代表了當 今該領域國際先進水應用前景分析及效益預測：不管是傳統(tǒng)的腹腔、心血管、椎板外科手術，還 是新興的微創(chuàng)手術，均會存在不同程度的粘連現(xiàn)象。現(xiàn)階段歐美已經(jīng)形成了一個 龐大的防粘連材料市場，據(jù)統(tǒng)計，在美國每年用于治療腹腔、盆腔粘連的費用高 達約 12 億美元。美國在 2000 年有 750 萬例出現(xiàn)術后粘連，預計到 2006 年將增 加到 2000 萬。雖然美國 FDA 已批準了 3 個防粘連材料，但均有缺陷。中國人口 眾多，醫(yī)療水平不及美國，如以 1500 萬人保守數(shù)字計，每人需要防粘連材料一 份（至少），每份約 200 元，市場容量將是 30 億，利稅近 10 億，是國家鼓勵優(yōu) 先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)。 應用領域：醫(yī)療器械、生物材料制品、組織工程制品 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）：原材料 均為國產(chǎn)，價格低廉。所需設備為常用設備，投資不大。常規(guī)醫(yī)藥行業(yè)的廠房基 本上能滿足要求，主要生產(chǎn)車間 150 平方米。投資規(guī)模依生產(chǎn)規(guī)模而定。 合作方式及條件：面談平, 目前已申報國家發(fā)明專利 2 項。 

本技術主要產(chǎn)品為空氣凈化膜及成套分離設備，包括中低溫與高溫空氣凈化膜兩大類主要產(chǎn)品。除塵膜材料為碳化硅等無機材料或改性聚四氟乙烯材料，化學穩(wěn)定好，機械強度高。可經(jīng)受各種有機氣體腐蝕，能夠進行頻繁的反吹和化學清洗，壽命在3年以上。可用于冶金、化工、水泥等工業(yè)過程煙氣處理及家庭、商場、寫字樓、汽車等民用場所空氣凈化。

根據(jù)傳統(tǒng)的制膜方式，設計出一套自動溶膠凝膠制膜設備，該裝置采用旋涂法，由基板、將裝有制備好的膠體溶液的滴液針管、勻膠機構、將勻膠臺移動至針管下的水平移動機構、控制針管滴液的滴液系統(tǒng)、以及干燥系統(tǒng)組成。使用該裝置可以將已制備好了的膠體溶液旋涂于清洗好的基片表面從而形成納米氣敏薄膜。一次可在四塊基片上制膜。這對減少制模過程不確定性，降低勞動強度，易于大規(guī)模生產(chǎn)等具有很大的現(xiàn)實意義。

隨著工業(yè)生產(chǎn)的加快以及人類生活品質的提高，對多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項目旨在研究制備仿生液體復合膜材料。通過仿生多孔膜材料與功能液體的協(xié)同物理化學設計，制備的仿生液體復合膜材料突破傳統(tǒng)固/液界面設計的限制，應用全新的動態(tài)固/液/液界面設計制備液體復合膜材料，可用于污水處理和工業(yè)生產(chǎn)中的油/氣/水分離，較傳統(tǒng)商業(yè)膜在抗污節(jié)能，力學性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。同時通過構筑應力響應等仿生響應性液體復合膜材料，也將為實現(xiàn)新型智能可控膜體系的構建與成果產(chǎn)業(yè)化提供技

將反應與分離兩個相互獨立的單元過程耦合為一個單元操作，生產(chǎn)過程中，反應物料連續(xù)不斷地進入反應器，反應一定時間后，物料通過泵的作用進入膜組件，催化劑被膜截留并回到反應器繼續(xù)參與反應，產(chǎn)品連續(xù)透過膜，通過進料流量與出料流量的控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)平穩(wěn)運行。  連續(xù)膜反應器技術中除了反應器，成套膜裝備也是其核心構件。膜分離屬于單元操作，通過膜組件的串并聯(lián)，可實現(xiàn)處理量的增加，因此僅需通過膜數(shù)量的增加，即可增加生產(chǎn)規(guī)模。目前最大的膜反應器裝備為20萬噸/年己內酰胺生產(chǎn)用膜反應器，其膜面積為600平方米。膜反應器裝備的投資依賴于膜面積的大小，其基本投資為1~1.5萬/平方米。同傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，連續(xù)膜反應器技術可顯著增加生產(chǎn)規(guī)模，完全實現(xiàn)催化劑的循環(huán)使用，降低能耗20%以上。