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納米分子探針是一類能準(zhǔn)確回答生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題的功能性物質(zhì), 它介于藥物與傳統(tǒng)醫(yī)療器械之間，具有 “看得早、準(zhǔn)、全”特征，是可視化探測(cè)分子細(xì)胞水平異常的利器，對(duì)于檢測(cè)早期的腫瘤病變、老年退行 性病變（阿茲海默癥）有重要的潛在價(jià)值。已有多種模態(tài)的腫瘤分子探針問(wèn)世, 它們可通過(guò)分子成像對(duì)腫 瘤多種惡性表型特征進(jìn)行檢測(cè), 為腫瘤精準(zhǔn)治療提供依據(jù)。本項(xiàng)成果利用對(duì)生物組織高穿透能力的近紅外 激光照射源，激發(fā)磁光熱三模態(tài)納米探針，使其通過(guò)分子影像方式提供早期腫瘤病變形態(tài)及其分子生物學(xué) 信息，并在診斷的同時(shí)進(jìn)行光熱-光動(dòng)力學(xué)聯(lián)合協(xié)同治療，實(shí)現(xiàn)早期腫瘤的安全及時(shí)診治。上述多模態(tài)納 米探針采用特殊的納米組裝技術(shù)制備，在探針的特異性腫瘤靶標(biāo)掛接、診治效率提升及納米毒性控制三個(gè) 關(guān)鍵環(huán)節(jié)都取得了良好的成果，為推動(dòng)這項(xiàng)探針新技術(shù)的臨床前應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

利用氨基功能化配體與鈣鹽組裝得到一種新穎的二維層狀Ca-MOF。其通過(guò){Ca3O18}簇與配體連接而成的金屬-有機(jī)層上懸掛配位的DMF分子，并進(jìn)一步通過(guò)DMF間的范德華弱作用力層層堆疊，形成“范德華MOF”多層結(jié)構(gòu)?；贒MF的動(dòng)態(tài)配位活性，該獨(dú)特的金屬-有機(jī)多層MOF能實(shí)現(xiàn)層內(nèi)穩(wěn)態(tài)和層間動(dòng)態(tài)的有效平衡，并存在具有半導(dǎo)體發(fā)光特性的層間激子（exciton）發(fā)光和層內(nèi)激基締合物（excimer）發(fā)光的雙通道發(fā)射。?發(fā)展了二維MOF設(shè)計(jì)和利用的新概念，將“自下而上”的金屬-有機(jī)配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調(diào)控相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超薄二維MOF的簡(jiǎn)便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學(xué)存儲(chǔ)器等應(yīng)用建立了元器件模型。

實(shí)現(xiàn)了一系列光功能導(dǎo)向金屬-有機(jī)配位超分子材料的合理化模型設(shè)計(jì)與可控合成，探索了新型傳能與發(fā)光、光調(diào)制、光轉(zhuǎn)換的機(jī)理與機(jī)制，建立了獨(dú)特的光學(xué)應(yīng)用器件模型。如利用配位鍵動(dòng)態(tài)活性的后合成剝離策略，可逆轉(zhuǎn)換配位材料空間維度，獲得了具有層間/層內(nèi)熒光調(diào)控開(kāi)關(guān)特性的超薄2D配位發(fā)光材料 利用ESIPT多能級(jí)配體激發(fā)態(tài)過(guò)程，構(gòu)筑了超快速專一性水分子光響應(yīng)配合物薄膜器件，以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料 利用異質(zhì)同晶配位特性和區(qū)域控制各向異性外延技術(shù)，獲得具有異質(zhì)結(jié)超晶格的多稀土MOF單晶，實(shí)現(xiàn)多層次間隔色域可調(diào)發(fā)光，建立了光譜—空間編碼結(jié)合的單晶光學(xué)微器件、雙通道高等級(jí)編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料

圍繞核酸特殊結(jié)構(gòu)和修飾的動(dòng)態(tài)變化，利用化學(xué)生物學(xué)理論和技術(shù)，通過(guò)化學(xué)小分子對(duì)核酸結(jié)構(gòu)和修飾的識(shí)別及相互作用，探索生命過(guò)程新機(jī)制，項(xiàng)目取得一系列原創(chuàng)性成果，為疾病早期診斷和高選擇抗癌領(lǐng)域提供新策略。主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)為：1.實(shí)現(xiàn)小分子對(duì)非規(guī)則核酸的結(jié)構(gòu)識(shí)別和調(diào)控，并揭示四鏈核酸新機(jī)制。通過(guò)抑制腫瘤中高表達(dá)的端粒酶，提出了小分子對(duì)G-四鏈核酸(G-4)識(shí)別新機(jī)制和抗腫瘤藥物設(shè)計(jì)新策略；雙釕配合物通過(guò)鉀離子調(diào)控機(jī)制特異識(shí)別G-4產(chǎn)生光響應(yīng)，創(chuàng)立了目視檢測(cè)G-4的新技術(shù)；通過(guò)光誘導(dǎo)機(jī)制實(shí)現(xiàn)小分子不同

偶氮苯分子作為典型的光致變色分子，在紫外和可見(jiàn)光的照射下，可實(shí)現(xiàn)順式與反式結(jié)構(gòu)之間的相互轉(zhuǎn)化。在單分子水平研究偶氮苯分子的異構(gòu)化，不僅能實(shí)時(shí)觀測(cè)單個(gè)異構(gòu)化事件的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，揭示其對(duì)外界刺激響應(yīng)的規(guī)律，同時(shí)也有望實(shí)現(xiàn)單分子水平的開(kāi)關(guān)、存儲(chǔ)器等，從而實(shí)現(xiàn)器件微型化/功能化的目的。近幾年，在掃描隧道顯微鏡中觀察到了電場(chǎng)誘導(dǎo)偶氮苯分子異構(gòu)化的現(xiàn)象，但是其異構(gòu)化的機(jī)理尚不明確。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 　　本實(shí)用新型涉及分子間隔實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種分子間隔實(shí)驗(yàn)儀。目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分子間隔實(shí)驗(yàn)儀。本產(chǎn)品已申請(qǐng)專利證書，專利號(hào)：ZL 2014 2 0673483.7。 　　本產(chǎn)品在做分子間隔實(shí)驗(yàn)時(shí)非常的方便，只需在一邊的注射口加入蒸餾水，另一邊的注射口加入酒精，蓋上橡皮塞，使液體在混合槽中充分混合即可。實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的實(shí)驗(yàn)材料比較少，而且更加的安全，實(shí)驗(yàn)效果也更加明顯。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:壓電駐極體是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨(dú)特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時(shí)還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40μm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達(dá)1000pC/N，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動(dòng)能量采集器、生物運(yùn)動(dòng)能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:柔性薄膜傳感器、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、人體健康監(jiān)測(cè)、無(wú)損檢測(cè)、觸覺(jué)傳感器、電子肌膚、聲吶、空氣耦合超聲波換能器、微能量采集器等多個(gè)領(lǐng)域。項(xiàng)目階段:小規(guī)模生產(chǎn)效益分析:目前芬蘭的Emfit公司是唯一能夠大批量生產(chǎn)聚丙烯（PP）壓電駐極體功能膜的生產(chǎn)商，采用的技術(shù)主要由兩部分構(gòu)成：微孔結(jié)構(gòu)薄膜制備和電極化處理。在微孔 薄膜制備階段，首先將聚丙烯樹(shù)脂與無(wú)機(jī)礦物顆粒（例如CaCO3和TiO2）熔融共混，然后擠出成聚丙烯-礦物顆粒復(fù)合薄板，最后雙向拉伸形成微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。在電極化處理階段采用電暈極化方式。而我們擬采用的技術(shù)是：以低廉價(jià)格的商品聚丙烯包裝材料為原材料，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多次壓縮氣體膨化工藝調(diào)控薄膜微結(jié)構(gòu)和機(jī)電性能，獲得高活性聚丙烯壓電駐極體膜。利用該技術(shù)生產(chǎn)出功能薄膜的活性遠(yuǎn)高于芬蘭商品膜，最高可達(dá)50倍。

?成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：用于 CO2 分離的膜技術(shù)在天然氣、沼氣的 凈化，三次采油中的 CO2 回收，密閉空間中的 CO2 脫除以及減輕溫室效應(yīng)等領(lǐng) 域有廣闊的應(yīng)用性前景。與傳統(tǒng)的 CO2 分離技術(shù)相比，膜分離方法具有投資少， 能耗低，環(huán)境友好，設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊、節(jié)約空間、高效靈活、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，而 且 CO2 濃度越高，膜法分離越經(jīng)濟(jì)，即使 CO2 濃度低于 5%，用膜法的費(fèi)用也 僅為吸收法的 64.7%。 18天津大學(xué)科技成果選編 19 可以用于脫除酸性氣體的膜主要有液膜、無(wú)機(jī)膜和高分子膜，實(shí)際應(yīng)用中滿 足氣體分離要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的滲透性和選 擇性不能兼得的缺點(diǎn)。含有固定載體的促進(jìn)傳遞膜兼具液膜和普通高分子膜的優(yōu) 勢(shì)，能同時(shí)具有高的分離系數(shù)和透過(guò)速率，而且穩(wěn)定性好，是一類很有發(fā)展前途 的氣體分離膜，已引起國(guó)際上研究者們的極大關(guān)注。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：本研究成果合成了幾種對(duì) CO2 具有促進(jìn)傳遞作 用的固定載體膜材料，通過(guò)載體與 CO2 的相互作用促進(jìn) CO2 在膜內(nèi)的傳遞，因 而具有較高的滲透選擇性。同時(shí)由于載體是以化學(xué)鍵固定在高分子上，因此具有 很好的穩(wěn)定性。 本成果以自主開(kāi)發(fā)的固定載體膜材料為分離層，以多種材質(zhì)的超濾膜為基膜， 制備了用于 CO2 分離的固定載體復(fù)合膜。所研制的復(fù)合膜，其 CO2/CH4 透過(guò)分 離性能處于世界領(lǐng)先水平。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：所制備的固定載體復(fù)合膜 CO2/CH4 分離因子 可達(dá) 100～300，CO2 滲透速率可達(dá) 10-6～10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg。 本研究成果共獲得發(fā)明專利 3 項(xiàng)，分別為： 1. 用于酸性氣體分離的固定載體復(fù)合膜制備方法（專利號(hào)：ZL02148632.8） 2. CO2 氣體分離復(fù)合膜的制備方法（專利號(hào)：01144974.8） 3. 用于分離酸性氣體的固定載體復(fù)合膜制備方法（專利號(hào)：ZL02158530.X） 本成果與所在課題組其他成果一起，獲 2004 年度天津市自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：本研究成果所開(kāi)發(fā)的 CO2 分離膜制備技術(shù)其經(jīng) 濟(jì)效益是明顯的。首先，采用 CO2 膜分離可以降低我國(guó)能源生產(chǎn)的成本。我國(guó) 目前的天然氣產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò) 300 億 m3，若其中的 10%以膜分離方法來(lái)進(jìn)行凈化， 則需要約 12 萬(wàn) m2 的膜才能滿足需要，與傳統(tǒng)方法相比每年可節(jié)約 4000 萬(wàn)元。 此外，由于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，采用城市生活垃圾和其他工業(yè)垃圾生 產(chǎn)沼氣近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。至今，我國(guó)已建設(shè)了大中型沼氣池 3 萬(wàn)多個(gè)，總 容積超過(guò) 137 萬(wàn) m3，年產(chǎn)沼氣 5.5 億 m3，采用膜分離技術(shù)處理這些沼氣也需要 大量的 CO2 分離膜。最后，隨著海上油氣資源的開(kāi)發(fā)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣肥的大 量使用，對(duì) CO2 分離膜的需求和產(chǎn)生的效益也很大。天津大學(xué)科技成果選編 應(yīng)用領(lǐng)域： 1. 天然氣、沼氣的凈化； 2. 三次采油中的 CO2 回收； 3. 密閉空間中的 CO2 脫除； 4. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣肥的使用。 該項(xiàng)目需要以下條件： 1. 聚合物合成的相關(guān)設(shè)備及原料：反應(yīng)釜，冷卻裝置等。 2. 復(fù)合膜加工設(shè)備及原料：涂膜機(jī)，干燥器，膜交聯(lián)設(shè)備，交聯(lián)劑等。 3. 膜組件加工設(shè)備及原料。 4. 需要廠房面積大于 1000m2。 合作方式及條件： 由天津大學(xué)提供膜材料合成、復(fù)合膜制備、交聯(lián)等相關(guān)技術(shù)，由合作方提供 廠房、設(shè)備、原材料及相關(guān)的人員配套。 

膜法口罩的核心是高性能空氣凈化膜材料，該材料具有由納米纖維構(gòu)成的三維類蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)，形成的微孔尺寸可控制在0.1到0.5微米范圍內(nèi)，能有效過(guò)濾99%以上的非油性顆粒，有效攔截各種固體氣溶膠、飛沫和病毒，同時(shí)具有良好的透氣性，不會(huì)產(chǎn)生呼吸的不適感?？諝鈨艋げ牧铣丝捎糜谥谱骺谡滞?，還可以用于空氣凈化器、醫(yī)療防護(hù)服等領(lǐng)域。基于膜材料制作的防護(hù)服，具有良好的抗菌拒水性能，是醫(yī)療防護(hù)中等級(jí)最高的醫(yī)用防護(hù)服，它的特點(diǎn)是人體的汗氣可以向外散發(fā)，而外面的水和細(xì)菌病毒等不能進(jìn)入，且具有優(yōu)異的耐老化、耐消毒等性能，可經(jīng)常消毒殺菌。 在工業(yè)領(lǐng)域空氣凈化膜用于煙塵的超低排放控制，已經(jīng)推廣應(yīng)用了上百套工程裝備，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益二十多億元，先后獲得中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、侯德榜化工科學(xué)技術(shù)青年獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。?????以空氣凈化膜為核心濾材的5萬(wàn)口罩已經(jīng)在南京市江北新區(qū)、浦口區(qū)多家政府機(jī)構(gòu)、江蘇省膜產(chǎn)業(yè)園入園企業(yè)等上百家單位使用，為堅(jiān)持在防疫一線工作的人員提供了有力保障。在南京市政府召開(kāi)的防疫物資主題會(huì)議上，空氣凈化膜技術(shù)受到了南京市工信局、科技局等部門的高度重視，。

壓電駐極體是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強(qiáng)壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨(dú)特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時(shí)還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達(dá)1000pC/N，這一數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動(dòng)能量采集器、生物運(yùn)動(dòng)能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。