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項目簡介： 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。 技術水平及應用前景 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。 

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。

本發明公開了一種拋物柱面反射棱鏡耦合的表面等離子共振傳感器，包括光發射組件、光接收組件和用于接收光發射組件發出的光線并將其反射至光接收組件的光反射組件。所述的光發射組件沿光線方向依次設有光源、擴束鏡、準直鏡、濾光片和矩形光闌；所述的光反射組件由拋物柱面反射棱鏡和位于拋物柱面反射棱鏡的焦線部位的金屬薄膜組成；所述的光接收組件由接收光反射組件發出的光線的偏振分光棱鏡、用于接收偏振分光棱鏡發出s光的第一CCD陣列和用于接收偏振分光棱鏡發出p光的第二CCD陣列組成。本發明表面等離子共振傳感器結構簡單緊湊，光束匯聚準確，制作與調試簡便，有效提高了角度調制型表面等離子共振傳感器的檢測穩定性。

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。

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

項目研究背景： 通過項目的研究將醫學上常用的成像序列做了優化， 使之能夠用于食品科學的研究，并進行了 NMR 輔助試驗系統的設計與制 造，完成了相關軟件的編寫，在國際上首次提出 NMR 狀態圖概念，在研 究中發現 NMR 狀態圖對食品儲藏過程中的化學反映的影響及最佳儲存溫 度有指導意義。 技術原理： T2 Mapping 圖的技術。 這部分工作是 NMR/MRI 技術在食 品科學研究應用的

基于導模共振效應的生物檢測系統是基于導模共振濾波器共振原理來進行生物樣品的檢測，具有高靈敏度，高分辨率等優點。主要是依靠檢測導模濾濾波器的共振峰值的移動來實現的，當生物分子附著導模共振濾濾波器，就會引起透過或者反射峰值的變化。通過檢測峰值的移動量可以分析出生物分子中抗原和抗體的結合度。

產品詳細介紹UVRaman100紫外共振拉曼光譜系統        新一代紫外共振拉曼光譜儀    

完成人簡介：樊君，西北大學教授，西北大學化工學院副院長， 陜西省化工過程實驗教學示范中心主任，指導博、碩士生研究方向包括反應工程、碳一化工、納米材料、分離工程、精細化工產品開發研究等。 成果內容：基于量子點的熒光探針分析對推動即時檢測（POCT）技術的發展具有十分重要的意義。本項目以制備功能型納米熒光探針為主，主要包括量子點熒光探針（QDs）和稀土摻雜上轉換納米顆粒（UCNPs），并利用制備的熒光探針實現了對生物活性分子的定量檢測。項目設計了基于熒光共振能量傳遞（FRET）的QDs熒光探針和基于CuMn雙摻雜的ZnS QDs比率熒光探針，分別實現了對生物活性分子多巴胺和葉酸的定量檢測（圖13），結果表明所制備的探針具有較高的選擇性和靈敏度，項目成果將為醫學檢測和POCT技術提供技術支持。   不同反應時間得到的CdTe量子點在紫外燈下的實物圖及其吸收和發射光譜 成果優勢： 量子點(quantum dots，QDs)是指顆粒半徑小于激子波爾尺寸半徑的納米晶粒，屬于三維尺度限域的零維納米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有許多顯著地光學性質：優良的抗光漂白能力； 較寬的吸收光譜；發射光譜窄；較大的斯托克斯位移(Stokes shif)。 成果成熟度：中試階段。 轉化方式：技術轉讓等。 市場展望：本項目的研究結果對提高疾病診治水平，推動醫學科技前沿發展，形成經濟新增長點，帶動大健康產業發展等都將具有十分重要的意義。

福州大學物信學院李福山教授、福州大學化學學院鄭遠輝研究員與TCL集團工業研究院錢磊博士的合作研究論文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在線發表。 量子點具有優異的光電特性，其圖案化在發光顯示，熒光標記和智能傳感領域具有廣闊的應用前景。量子點薄膜形貌最終決定了其光電器件應用，論文采用高精度噴墨打印技術制作微米級量子點發光圖案，創新性的在基板表面構建具有隨機分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆粒，作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點，強化微米級墨滴蒸發流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可復制“花狀”發光圖案；成功應用于低成本，可柔性化，自然條件下隱蔽，具有多重防偽級別和商業化的價值的不可復制全彩熒光防偽標簽。并且首次引入了人工智能（AI）技術對噴墨打印量子點防偽熒光標簽進行驗證，并成功識別出不同的清晰度、亮度、旋轉角度、放大倍率以及這些參數混合的“花狀”圖案，實現了防偽標簽的高效準確識別。