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研發(fā)背景：抗凝血藥物的臨床應(yīng)用極為廣泛，在骨科手術(shù)，心臟手術(shù)，抗腦卒中等方面具有數(shù)十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應(yīng)用的低分子肝素與合成肝素等是針對(duì)諸多臨床適應(yīng)癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結(jié)構(gòu)上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來(lái)被重點(diǎn)關(guān)注的具有抗凝血活性的新結(jié)構(gòu)分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產(chǎn)物化學(xué)研究表明FuCS九糖片段具有與市售低分子量肝素相當(dāng)?shù)目鼓钚?，且已觀測(cè)到此類結(jié)構(gòu)多糖的口服抗凝活性。繼續(xù)研究這一新結(jié)構(gòu)多糖的抗凝活性機(jī)制并對(duì)相關(guān)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是開發(fā)新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。 前景預(yù)測(cè)：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達(dá)數(shù)十億美元并繼續(xù)保持著較高的增長(zhǎng)率。但由于其口服無(wú)活性的性質(zhì)，使得相關(guān)臨床應(yīng)用僅局限于醫(yī)院等專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。另一方面，肝素的潛在出血風(fēng)險(xiǎn)是限制肝素大范圍應(yīng)用的另一問題。我們所研究的FuCS九糖是肝素寡糖的結(jié)構(gòu)類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于FuCS獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機(jī)制表明其可選擇性激活內(nèi)源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可以簡(jiǎn)便合成FuCS九糖的化學(xué)合成工藝。這一工藝的實(shí)現(xiàn)可以提高FuCS的可獲得性，降低目標(biāo)藥物的獲取難度，并且保障其后續(xù)開發(fā)中的質(zhì)控水平。該工藝是支撐目前FuCS分子庫(kù)建立、后期藥物篩選與中式放大的最優(yōu)合成路線，應(yīng)用前景廣闊。

目前該產(chǎn)品已應(yīng)用于腹腔術(shù)后及周圍神經(jīng)修復(fù)手術(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，效果良好。 本項(xiàng)目利用已有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)-分子定向進(jìn)化 的高效表皮生長(zhǎng)因子（ eEGF）為功能基因表達(dá)序 列，采用上游調(diào)控序列改造和多拷貝策略構(gòu)建葉綠 體表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化和篩選優(yōu)良的塔胞藻，作為海洋 生物反應(yīng)器。在集成高效表達(dá)技術(shù)、代謝工程調(diào) 控、蛋白質(zhì)分離和純化四級(jí)技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn) 重組eEGF的高效表達(dá)和生產(chǎn)。進(jìn)而結(jié)合全新的海綿 狀膠體成膜技術(shù)，將含有eEGF充分吸附到海綿狀膠 體膜囊腔中，起到抗揮發(fā)、控釋緩釋的強(qiáng)效作用， 其整合了新穎的精準(zhǔn)皮膚營(yíng)養(yǎng)和修復(fù)和先進(jìn)的生物 工藝學(xué)技術(shù)，可大幅度提升企業(yè)在新興產(chǎn)業(yè)鏈上的 輻射產(chǎn)品自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

北京大學(xué)物理學(xué)院“科技部極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”肖云峰研究員和龔旗煌院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組利用超高品質(zhì)因子回音壁模式光學(xué)微腔，極大地增強(qiáng)了表面對(duì)稱性破缺誘導(dǎo)的非線性光學(xué)效應(yīng)，得到的二次諧波轉(zhuǎn)換效率提升了14個(gè)數(shù)量級(jí)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《自然?光子學(xué)》(Nature Photonics)上，文章題為“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。左圖：表面二次諧波效應(yīng)示意圖；右圖：光學(xué)微腔增強(qiáng)表面非線性效應(yīng)。 二階非線性光學(xué)效應(yīng)是現(xiàn)代光學(xué)研究與應(yīng)用中最基本、最重要的非線性光學(xué)過程之一，被廣泛地用于實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換、光學(xué)調(diào)制和量子光源等。由于結(jié)構(gòu)反演對(duì)稱性的限制，常用的硅基光子學(xué)材料往往不具備二階非線性電偶極響應(yīng)。借助材料的表面或界面，這種反演對(duì)稱性可以被打破，進(jìn)而誘導(dǎo)出二階非線性光學(xué)響應(yīng)。然而，傳統(tǒng)的表/界面非線性光學(xué)研究存在兩個(gè)重要挑戰(zhàn)：一是非線性轉(zhuǎn)換效率極低，即使在高強(qiáng)度的脈沖光激發(fā)下也僅能產(chǎn)生極少量的二階非線性光子；二是體相電四極響應(yīng)嚴(yán)重地干擾表面對(duì)稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號(hào)分析。 該項(xiàng)工作中，北京大學(xué)課題組利用超高品質(zhì)因子回音壁光學(xué)微腔極大增強(qiáng)光與物質(zhì)相互作用的優(yōu)勢(shì)，在二氧化硅微球腔中獲得了高亮度的二次諧波和二次和頻信號(hào)。為了充分發(fā)揮微腔“雙增強(qiáng)”效應(yīng)，研究人員發(fā)展了一種動(dòng)態(tài)相位匹配方法，利用光學(xué)微腔中熱效應(yīng)和光學(xué)克爾效應(yīng)的相位調(diào)制，高效地實(shí)現(xiàn)了基波和諧波信號(hào)同時(shí)與微腔模式共振。實(shí)驗(yàn)上獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換效率達(dá)0.049% W-1，相比傳統(tǒng)表面非線性光學(xué)，該效率增強(qiáng)了14個(gè)數(shù)量級(jí)。左圖：實(shí)驗(yàn)獲得的激發(fā)光和二次諧波光譜圖；右圖：動(dòng)態(tài)相位匹配過程二次諧波功率變化。 研究人員進(jìn)一步通過對(duì)基波偏振和二次諧波模式場(chǎng)分布的測(cè)量分析，成功提取得到只有表面對(duì)稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號(hào)，排除了體相電四極響應(yīng)的干擾。這種表面對(duì)稱性破缺誘導(dǎo)的非線性信號(hào)有望作為一種超高靈敏度的無(wú)標(biāo)記“探針”，用來(lái)檢測(cè)和研究材料表面分子的結(jié)構(gòu)、排布、吸收等物理與化學(xué)性質(zhì)，為表面科學(xué)研究與應(yīng)用提供了一個(gè)全新的物理平臺(tái)；同時(shí)，該項(xiàng)研究發(fā)展的動(dòng)態(tài)相位匹配機(jī)制具有普適性，可進(jìn)一步推廣到不同材料、不同形狀的光學(xué)諧振腔中，有望在非線性集成光子學(xué)中發(fā)揮重要作用。 研究論文的共同第一作者是張雪悅和曹啟韜同學(xué)，現(xiàn)分別在美國(guó)加州理工學(xué)院應(yīng)用物理系和北京大學(xué)物理學(xué)院攻讀博士學(xué)位，通訊作者為肖云峰研究員。論文合作者包括新加坡國(guó)立大學(xué)仇成偉教授和王卓博士、清華大學(xué)劉玉璽教授、圣路易斯華盛頓大學(xué)楊蘭教授等。 研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

成果的背景及主要用途： 近距離放射治療是通過穿刺手術(shù)將放射性藥物植入病灶，通過放射性藥物阻 斷癌細(xì)胞增殖，達(dá)到治療的作用。課題組主要研究低輻射損害、高精度、高可靠 性，核磁兼容微創(chuàng)放療手術(shù)機(jī)器人，圖像導(dǎo)航手術(shù)輔助平臺(tái)等技術(shù)；滿足三維精 準(zhǔn)微創(chuàng)放療手術(shù)需求。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 1. 機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造 通過對(duì)圖像導(dǎo)航的近距離粒子植入引導(dǎo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制部分的研究， 解決了核磁圖像導(dǎo)航機(jī)器人結(jié)構(gòu)兼容性、材料兼容性和控制兼容性等難題。解決 了超聲圖像導(dǎo)航機(jī)器人的自動(dòng)控制技術(shù)和基于圖像及電磁傳感裝置的反饋控制 技術(shù)。 在穿刺針局部放入放射性粒子，經(jīng)微創(chuàng)進(jìn)入人體后，放射性粒子會(huì)留在體內(nèi) 發(fā)生作用。目前已有成品，下一步開發(fā)目標(biāo)是可以放入液體藥物，經(jīng)手術(shù)機(jī)器人 直接注入病灶中。 2. 圖像導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái) 自主研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的圖像導(dǎo)航手術(shù)輔助平臺(tái)軟件。能夠完成病人的 數(shù)據(jù)管理，三維重建，三維劑量規(guī)劃，術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后驗(yàn)證等功能，是微創(chuàng)放療 手術(shù)必不可少的部分。 本軟件特點(diǎn)是能否針對(duì)用戶需求進(jìn)行模塊化組合，減少用戶投入。軟件能實(shí) 現(xiàn)多種圖像模式融合，便于術(shù)前核磁、CT 檢查與術(shù)中超聲圖像導(dǎo)航的匹配。三 維劑量規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)周邊健康器官，最大限度進(jìn)行放療的作用。 3. 力學(xué)機(jī)理及軌跡規(guī)劃 軌跡規(guī)劃是手術(shù)規(guī)劃的重要組成部分，在局部放療手術(shù)中，粒子的準(zhǔn)確植入， 是躲避重要器官，準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置，獲得準(zhǔn)確劑量的關(guān)鍵技術(shù)。本技術(shù)通過對(duì) 穿刺過程針與人體軟組織力學(xué)的研究，確定穿刺點(diǎn)及最優(yōu)手術(shù)軌跡。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)院、醫(yī)療器械公司技術(shù)轉(zhuǎn)化條件：大型醫(yī)療器械公司 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

傳統(tǒng)pH值測(cè)試方法大多采用取樣的方式來(lái)測(cè)定溶液的pH值，對(duì)隨時(shí)變化的工業(yè)廢水的pH檢測(cè)相對(duì)滯后，不能實(shí)時(shí)反應(yīng)溶液酸堿性的變化，其結(jié)果是當(dāng)檢測(cè)到pH值偏離正常時(shí)，污染已經(jīng)發(fā)生，不能在第一時(shí)間控制污染造成的損害。 本項(xiàng)目將pH指示劑固定在微流芯片中，當(dāng)不同酸堿度的液體流經(jīng)檢測(cè)芯片時(shí)，特定波長(zhǎng)透過光強(qiáng)發(fā)生變化，經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)讀出pH值，可實(shí)時(shí)反映流體pH值的改變，監(jiān)控生產(chǎn)狀況的變化及對(duì)污染進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。

該專利技術(shù)可應(yīng)用于鮮棗等非呼吸躍變型的蔬菜和水果保鮮；通過綜合應(yīng)用 低溫以及安全的物理化學(xué)處理方法，可有效延長(zhǎng)果蔬的保鮮期，提高保鮮品質(zhì)。目前鮮棗等果蔬在采后貯藏、運(yùn)輸過程中，存在較嚴(yán)重的品質(zhì)劣變問題，需要有效的保鮮技術(shù)，以減少采后損失、提高經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)已在新疆一家公司應(yīng)用，用于棗采后保鮮，已成熟應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)；在果蔬采后領(lǐng)域，該技術(shù)具有較好的應(yīng)用前景，在應(yīng)用過程中也將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 專利的技術(shù)水平： 鮮棗的采時(shí)間選擇在棗脆熟期；采摘后進(jìn)行適度脫水處理，脫水 5-10%；然后在-2℃左右貯藏。在貯藏 4 個(gè)月后，棗果實(shí)基本保持鮮棗的色澤、口感和風(fēng)味。該技術(shù)水平居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。 

本發(fā)明提供一種識(shí)別微絲菌用熒光探針的制備方法，該方法先采用鹵代長(zhǎng)碳鏈化合物對(duì)咔唑吡啶苯乙烯類菁染料的4-甲基吡啶部分進(jìn)行修飾，而后再與3-甲?；?N-乙基咔唑反應(yīng)合成具有長(zhǎng)疏水鏈的熒光探針。本發(fā)明效果為，該探針制備過程中將咔唑吡啶苯乙烯類菁染料的制備和修飾同步化，制備方法簡(jiǎn)單，制得的熒光探針背景干擾小，熒光強(qiáng)度高，熒光性質(zhì)穩(wěn)定。利用微絲菌具有疏水表面這一特性，本申請(qǐng)中所制備的具有長(zhǎng)疏水鏈的熒光探針可與其結(jié)合，從而達(dá)到熒光識(shí)別微絲菌的目的。

高性能的相干光源是基礎(chǔ)光物理研究和集成光子學(xué)應(yīng)用的關(guān)鍵前提之一。近年來(lái)，具有超高品質(zhì)因子的回音壁模式光學(xué)微腔已經(jīng)成為研究各種新型高效光源的重要平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)獲得了包括宇稱-時(shí)間反演對(duì)稱激光、軌道角動(dòng)量激光和微腔光學(xué)頻率梳等。然而，回音壁微腔模式存在的固有手征對(duì)稱性導(dǎo)致腔中激光場(chǎng)通常是等強(qiáng)度相向傳輸?shù)?，?yán)重阻礙了諸多光子學(xué)器件應(yīng)用的發(fā)展，例如單向光發(fā)射、全光寄存器和非互易光傳輸?shù)?。迄今，要獲得具有單向性的回音壁微腔手征激光，通常需要直接打破光學(xué)諧振腔的幾何手征對(duì)稱性。這種方法得到的激光方向性是固定的，難以動(dòng)態(tài)調(diào)控其出射性質(zhì)，且對(duì)諧振腔的形狀設(shè)計(jì)和工藝制備要求較高。