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1、成果簡介：（500字以內） 完成新型的微型光纖光譜儀的設計工作，包括對微型光纖光譜儀的光學部分和電學部分的模塊化設計，可以通過改變光柵和線陣CCD 傳感器型號來得到不同的光譜測量范圍和分辨率；新型微型光纖光譜儀光學部分采用Czerny - Turner 型光路設計；光學平臺采用鑄造成型的的制作方法；新型微型光纖光譜儀首次采用基于ARM 核心并帶有USB 接口的微處理器作為邏輯控制中心，極大地增強了數據處理、傳輸能力并簡化了電路設計；新型微型光纖光譜儀首次同時提供Windows 平臺

    sPR(表面等離子共振)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。    技術原理:    SPR生物傳感系統利用光在全反射時入射光與金屬表面的等離子發生共振的原理探測生物分子之間是否發生相互作用以及結合的動力學參數,是生物學、化學、物理學等多個學科有機結合的產物。    工藝流程    傳感器制作、敏感膜制備、光學子系統構建、測試子系統構建、分析軟件開發。    主要技術性能指標:    系統靈敏度為9681度/RIU,分辨率為3.59×104RIU,可檢測DNA分子相互作用引起的折射率變化范圍為1.00~143RIU    技術水平及用途    所開發的試驗系統已經達到了國際先進水平,2004年通過省級技術鑒定。申請專利兩項:1.專利(申請)號:2004100940901:2專利(授權)號:2L2004200562763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。

SPR一體化污水處理模塊采用固化高效微生物膜核心技術，以碳鋼防腐等材質箱體為外殼，內部集成各污水處理單元和配套設施。安裝可采用地埋式、半地埋式以及地上式安裝。 生化處理模塊含厭氧、缺氧和好氧反應區，可兼顧同步脫氮除磷處理功能。在傳統活性污泥法基礎上，通過向各功能反應區投加高效微生物膜載體，實現微生物的附著生長及數量加倍，可有效提供提升系統反應效率，達到高效凈化污水的目標。二沉池可實現高效污泥水分離，深度處理單元（砂濾、紫外消毒）可保障良好的出水水質。

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。

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

該產品由激光器及檢測器、分子印跡芯片、數據采集及處理電路、液晶顯示屏、藍牙通訊模塊、電池等組成。可直觀顯示也可將檢測數據通過專用APP傳送至手機進行顯示、存儲。產品具有體積小、重量輕，便于攜帶，操作簡便等優點。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 該檢測儀屬于家用無創的醫療輔助設備，核心傳感器基于表面等離子體共振（SPR）和分子印跡（MIT）技術，由北京凱美森仕科技有限公司委托北理工化學學院韋天新教授開發、研制，此技術領先行業3年以上，具有自主知識產權。目前已研發完成針對雌激素(E2)、睪酮(T)、孕酮(P)等進行檢測的手持式樣機，正在對樣機進行工程化定型。 唾液激素檢測儀利用SPR和MIT靈敏度高、選擇性好的技術特點，實現通過唾液檢測人體中某些激素，從而診斷某些疾病或對健康狀況進行預警。 該產品由激光器及檢測器、分子印跡芯片、數據采集及處理電路、液晶顯示屏、藍牙通訊模塊、電池等組成。可直觀顯示也可將檢測數據通過專用APP傳送至手機進行顯示、存儲。產品具有體積小、重量輕，便于攜帶，操作簡便等優點。 該激素檢測，徹底改變了現有的，患者需前往醫院就醫，采集靜脈血進行檢測的方式。很好地解決了患者監測激素時需要就醫、采血、無法實時監測等痛點。 產品主要針對不孕不育人群、優生優育人群、兒童性早熟人群、婦女更年期人群、激素依賴治療人群、關心自身激素水平變化的人群。另外該檢測儀可用于部分惡疾的早期預警、人體健康管理等，潛在市場巨大。 經查詢，國內外市場上只有供科學實驗室、醫院使用、需要采集靜脈血的激素檢測儀器，價格昂貴，每次測量費用比較高，還沒有供最終用戶使用的唾液激素檢測儀。 國內外沒有同類成果。目前，國內外現有激素檢測均為大型設備，只能在醫療或實驗室由專業人員操作，采集靜脈血進行檢測，存在創傷并且采集和培養樣品的周期比較長。 該成果操作簡單，實現了家庭操作，無創、即時檢測，并且檢測精度高于現有大型設備。

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。

熱重分析法（TG、TGA）是在升溫、恒溫或降溫過程中，觀察樣品的質量隨溫度或時間的變化，目的是研究材料的熱穩定性和組份。廣泛應用于塑料、橡膠、涂料、藥品、催化劑、無機材料、金屬材料與復合材料等各領域的研究開發、工藝優化與質量監控。