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在臨床和科研中，識別細胞類型是癌癥診斷、血液分析等的重要內容，項目擬開發一套基于細胞類型解卷積算法，并與基因芯片結合，建成細胞類型分析設備。 在血細胞檢測、免疫力評估、癌癥診斷、干細胞移植、腫瘤微環境分析等臨床應用中，必然要判斷樣本中的細胞類型和豐度。目前，臨床使用的方法(染色、流式細胞等)存在：細胞類型判斷不準、過分依賴抗體、流程復雜等缺陷。單細胞轉錄組測序(如Drop-Seq、10X genomics等)由于細胞泄露等原因，檢測基因不全，導致對細胞類型的判斷有誤，且需要新鮮樣本，實驗較復雜，后續分析復雜。 因此，在臨床和科研中，亟需一種能快速、簡潔、準確地分析樣本中所有細胞類型及其豐度的方法和設備。項目將開發一種基于解卷積的細胞類型識別算法，并和基因芯片技術結合，集成為細胞類型分析設備。只通過一組基因的表達水平，判定樣本中所有細胞類型及其豐度；且可根據組織類型定制芯片，擴展應用。該設備可用于臨床和科研中關于血液疾病、癌癥、免疫分析等，成本低、操作簡單、準確性好。

1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經濟和技術優勢。

用于中低速風洞動態流速測量，是湍流研究，風洞試驗的必備設備。 功能特點： 1.操作極簡單，無需平衡消振蕩調節； 2.流速全范圍一次標定，任意測量； 3.動態響應極好，貧響寬； 4.全計算機控制處理，高速 A/D，軟件包內含基本流體測量，研究算法。 應用領域： 風洞試驗，環境現場流場測量分析等

傳統的電解工業（電解水、氯堿工業）陰、陽極會同時產生兩種氣體，一般采用離子交換膜防止兩種氣體的混合，避免爆炸性混合氣體的產生。離子交換膜的使用增加了電解的成本，此外膜內阻也增加了電解的能耗。且由于陽極和陰極室的氣體壓力必須通過穩定的電源輸入保持平衡，很難利用風能和太陽能等不穩定的可持續能源來直接為離子膜電解池供電。另一方面，電解池中的高壓氣體和陽極氧化過程的中間產物也會加劇膜的老化降解，近一步增加電解成本。基于電池電極的分步法無膜電解技術有望為電池電極反應推出一個新的研究方向，隨著電池工業迅速發展，電池電極的制備已經非常成熟，分步法電解技術很容易利用現有的商業化電極實現產業化。

膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理方法的高效結合，其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離，經過一系列研究和改進后，膜生物反應器(MBR)可直接達到處理出水回用的目的，并且具有污水三級傳統工藝無法比擬的優點： 1、微生物數量高于常規生物處理2～5倍，處理程度高，中空纖維膜孔徑0.2μm，能高效進行固液分離，出水懸浮物濃度和濁度接近于零，細菌總數接近于零，可直接用于回用目的。 2、處理工藝簡單可靠，構筑物少，可大規模節省占地面積和征地費用，降低水處理投資，占地面積約為常規二級處理加深度處理工藝的1/4～1/10。 3、污泥齡長，污泥產量低，除無機顆粒物外，基本無剩余污泥排放，由于不投加化學藥劑，所以不產生化學污泥。 4、出水水質優良，各項指標低于國家污水回用有關標準規定，且不受進水水質影響。 5、自動化程度高，利用PLC進行控制，不需設置專人管理，人員經短期培訓就能操作，維護工作量小。一、MBR-X系列膜生物反應器進水處理出水水質比較 1.進水水質：(對于高濃度有機廢水可采用在MBR反應器前增加預處理措施) CODcr＜500mg/L               BOD5＜300mg/L SS＜300mg/L                 NH4+-N＜40mg/L 2.出水水質： CODcr＜20mg/L                BOD5＜5mg/L SS=0mg/L                    NH4+-N＜1mg/L 濁度＜1NTU                  細菌總數＜20個mg/L 大腸桿菌數未檢出二、MBR-X系列膜生物反應器適用范圍 1．生活污水                       2.工業污水①城市生活污水             　 ①食品工業廢水      ②賓館、辦公樓污水 ②印染工業廢水 ③工礦企業生活污水 ③制藥工業廢水 ④公廁糞便水 ④石油化工廢水 ⑤洗車業廢水 ⑤造紙工業廢水 ⑥垃圾滲透液等                           　⑦焦炭或煤氣含酚工業廢水

本發明涉及一種塑性絲膠蛋白膜的制備方法。目前還沒有一種工藝簡單、制備條件溫和、無有毒化交聯劑、有較好的力學性能的塑性絲膠蛋白膜的制備方法。本發明的特點在于：依次包括如下步驟：（1）將蠶絲蛋白原料置于濃度為7-11mol/L的LiBr溶液中，于30-100℃的條件下溶解處理0.25-15min，得到不溶膠狀物；（2）將步驟（1）中得到的不溶膠狀物取出，用蒸餾水洗滌數次，除去不溶膠狀物中的LiBr分子，得到絲膠蛋白膠體；（3）將步驟（2）中得到的絲膠蛋白膠攤開鋪平，干燥后制得塑性絲膠蛋白膜。本發明的工藝簡單、制備條件溫和、不添加任何化學交聯劑而獲得具有較好力學性能的塑性絲膠蛋白膜。

"表面涂層技術是改善材料性能的有效技術之一，在現代工業中發揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優良性能相結合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現代工業技術的發展，傳統TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應用前景的材料，具有重大的應用和經濟價值。 技術特點：該項目制備出了異結構TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4納米多層膜及同結構TiCrAlN/TiAlN納米多層膜，其硬度可超過36 Gpa，抗氧化溫度超過了800℃；可以根據實際性能需求選擇單層材料制備具有特殊性能的納米多層膜涂層材料。 "

納米孔道的離子輸運現象是材料科學和生物物理等領域研究的熱點。當納米孔道的尺度達到納米即接近分子大小時，將會出現許多奇異的輸運現象。研究這些輸運現象對于了解細胞膜離子通道機制，制備新型高效分離設備淡化海水、處理污水，探索新型DNA測序方法等都有重要意義。基于核徑跡高分子膜制備的納米孔具有結構堅韌富有柔性并且可以高效大規模制備的優點，但是由于已沿用六十多年的傳統化學蝕刻制備法不便可靠控制蝕刻速率，無法達到亞納米尺度。劉峰和王宇鋼課題組基于多年來核徑跡納米孔研究工作的基礎（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通過高能重離子轟擊高分子膜并進行充分紫外線照射，不進行蝕刻而成功制備亞納米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。該膜具有超高離子選擇性，比如陰陽離子選擇性高達108，但導通量離實際應用尚有一定距離。事實上，選擇性和通量對于所有離子分離膜都是一對難以調和的矛盾。2017年《Science》專門就此發表題為“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的長篇評述文章，指出分離膜研究的正確方向是要同時具有高選擇性和高通量。通過優選高分子膜并利用新的制備工藝，劉峰、王宇鋼課題組所獲得的新型納米尺度核孔膜，在保持堿金屬離子與重金屬離子高選擇性的同時，將離子的輸運率提高了3個數量級 （圖A）。 這種納米核孔膜的優異分離性能突破了傳統的分離膜和氧化石墨烯等新型分離膜的局限 （圖B）。與此同時，他們還建立了高分子納米孔模型并通過分子動力學模擬揭示，一方面由于孔的半徑在0.5納米左右極大減少了脫水勢壘的阻礙從而極大提高了輸運量，同時由于部分脫水的離子和表面吸附的電荷之間的相互作用而保持了高選擇性 （圖C）。 這項研究揭示了納米孔道的離子輸運新機制，并且為突破高選擇性和高輸運率的矛盾提供了新的思路。通過該方法所制備的高分子膜在過濾重金屬元素的水凈化，制備新型電池等方面也有重要應用價值。

本發明公開了一種復合正滲透膜的制備方法，用含硅脂肪二胺 部分取代多元胺作為水溶液的溶質，先將基膜在水溶液中充分浸泡后 取出并除去表面水分，再將基膜的其中一面與有機相溶液接觸使得基 膜表面發生界面聚合反應，即獲得所需復合正滲透膜。本發明通過引 入含有二胺和硅氧烷結構的含硅脂肪二胺改善了制備所得的復合正滲 透膜的性能，氨基作為活性基團參加界面聚合反應，而硅氧烷極易水 解，硅氧基轉變成親水性的羥基，復合正滲透膜的滲透性、親

表面涂層技術是改善材料性能的有效技術之一，在現代工業中發揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優良性能相結合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現代工業技術的發展，傳統TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應用前景的材料，具有重大的應用和經濟價值。