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創(chuàng)面壓力無線檢測器：在燒傷患者的治療過程中，壓力衣或繃帶壓力分布不均，長時間使用患者會有不適感，甚至出現(xiàn)皮膚潰瘍。而如何調(diào)整繃帶壓力一般都是由醫(yī)師個人經(jīng)驗決定，缺乏科學(xué)、精確的手段。針對以上問題，先后設(shè)計了兩代壓力檢測裝置樣機，包括第一代基于 CC2500 的創(chuàng)面壓力檢測器和第二代基于藍(lán)牙 4.0 的創(chuàng)面壓力檢測器。本項目所研制的壓力測量儀器緊密結(jié)合臨床需求，操作簡單，成本低。該產(chǎn)品投入市場后，可替代目前臨床使用的同類產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計 , 燒傷的發(fā)病率為總?cè)丝诘?5‰～ 10‰，工業(yè)城市發(fā)病率略高，男性、青壯年燒傷較多見，家庭燒傷學(xué)齡前兒童多見。我國每年發(fā)生燒傷者近千萬人，需住院治療的達(dá)數(shù)十萬人之多，而且嚴(yán)重?zé)齻牟∪怂劳雎屎芨摺Ｒ虼耸袌鲂枨罅糠浅＞薮螅a(chǎn)生的經(jīng)濟效益也非常可觀。

本發(fā)明公開了一種多模態(tài)生物力學(xué)顯微鏡及測量方法，包括從上至下依次設(shè)置的透射光源、光子晶體水凝膠薄膜、載物臺、反射光源、成像組件；光子晶體水凝膠薄膜置于載物臺上并保持懸空狀態(tài)，使得透射光可以穿透薄膜到達(dá)成像組件，反射光經(jīng)所述薄膜反射后到達(dá)成像組件；當(dāng)待測細(xì)胞置于光子晶體水凝膠薄膜上后，支撐所述待測細(xì)胞的光子晶體水凝膠薄膜發(fā)生形變，使得光子晶體水凝膠薄膜上的反射光方向發(fā)生改變，成像組件收集反射光和透射光并進(jìn)行成像，得到表征細(xì)胞牽引力的陰影圖像。本發(fā)明能夠?qū)?xì)胞牽引力進(jìn)行實時測量，實現(xiàn)傳統(tǒng)圖像信息與力學(xué)信息的多模態(tài)成像。

一、 項目簡介電磁生物效應(yīng)主要研究生物體在電磁場下所產(chǎn)生的與生命現(xiàn)象有關(guān)的響應(yīng)。實驗室建立了工頻電磁場環(huán)境、特高壓輸電環(huán)境等電磁生物效應(yīng)研究平臺，開展了工頻強磁場對正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的作用影響、特高壓輸電對生物體的作用研究，進(jìn)行動物實驗，研究電磁場對生物體細(xì)胞和組織器官的影響。實驗室開展了人體植入器件無接觸能量傳輸研究，建立了小型無線傳能實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的微型化，并對系統(tǒng)工作時對人體產(chǎn)生的生物效應(yīng)進(jìn)行了研究。二、 項目技術(shù)成熟程度電磁仿生屬于功能仿生，集電路設(shè)計、電磁兼容與防護(hù)、電磁生物效應(yīng)、仿生技術(shù)于一身，研究和模擬生物體的結(jié)構(gòu)、功能、行為及其調(diào)控機制，為工程技術(shù)提供新的設(shè)計理念、工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成。實驗室開展了基于仿生原理的電磁防護(hù)自修復(fù)技術(shù)的攻關(guān)研究。通過研究生物體電磁信息傳遞及抗擾機理，建立電磁仿生防護(hù)模型，探尋從模型到電路設(shè)計的領(lǐng)域轉(zhuǎn)換方法，為實現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下電子系統(tǒng)的仿生防護(hù)奠定基礎(chǔ)，該研究獲得總裝備部“十二五”預(yù)研項目“XXXXX”資助。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）近年來完成河北省自然科學(xué)基金重大項目1項，承擔(dān)其它省部級項目5項，發(fā)表論文數(shù)十篇，其中大部分被SCI、EI檢索，申請專利2項，已批準(zhǔn)1項。四、 高清成果圖片3-4張小型無線傳能系統(tǒng)實驗平臺

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊通過深入解析生物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，提出了一種利用生物質(zhì)天然納米結(jié)構(gòu)的全新的生物質(zhì)表面納米化策略，基于這種策略構(gòu)筑了一種可持續(xù)新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質(zhì)中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯(lián)從而構(gòu)筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學(xué)強度，且超越了實木材和傳統(tǒng)人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質(zhì)材料的應(yīng)用范圍。另外，其還表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結(jié)合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合一起形成高強度的致密結(jié)構(gòu)，而無需添加任何粘結(jié)劑。這種結(jié)構(gòu)特征帶來了高達(dá)170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠(yuǎn)超天然實木的力學(xué)強度。此外，新型人造木材還顯示出優(yōu)異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環(huán)保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結(jié)劑，還具有遠(yuǎn)超樹脂基材料和傳統(tǒng)塑料的力學(xué)性能，因此具有非常廣泛的應(yīng)用前景。 此外，這種由納米纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)也為制備木基納米復(fù)合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以獲得導(dǎo)電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)，因此其具有比傳統(tǒng)聚合物/碳納米管復(fù)合材料更好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和更高電導(dǎo)率。基于這種智能人造木材的高導(dǎo)電性，它可以實現(xiàn)傳感、自發(fā)熱以及電磁屏蔽等多種應(yīng)用。這種智能人造木材表現(xiàn)出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標(biāo)準(zhǔn)的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節(jié)五號電池的電壓）實現(xiàn)自發(fā)熱，可在5分鐘內(nèi)升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發(fā)熱木材可有效地確保自加熱設(shè)備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質(zhì)顆粒表面納米化方法和策略，可用于構(gòu)筑全生物質(zhì)，不含任何粘結(jié)劑，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可復(fù)合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質(zhì)表面納米化策略也可以擴展到其他生物質(zhì)（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現(xiàn)多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質(zhì)的可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料，將進(jìn)一步推動人造板行業(yè)向綠色、環(huán)保和低碳方向發(fā)展。

項目成果/簡介:近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊通過深入解析生物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，提出了一種利用生物質(zhì)天然納米結(jié)構(gòu)的全新的生物質(zhì)表面納米化策略，基于這種策略構(gòu)筑了一種可持續(xù)新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質(zhì)中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯(lián)從而構(gòu)筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學(xué)強度，且超越了實木材和傳統(tǒng)人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質(zhì)材料的應(yīng)用范圍。另外，其還表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結(jié)合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合一起形成高強度的致密結(jié)構(gòu)，而無需添加任何粘結(jié)劑。這種結(jié)構(gòu)特征帶來了高達(dá)170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠(yuǎn)超天然實木的力學(xué)強度。此外，新型人造木材還顯示出優(yōu)異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環(huán)保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結(jié)劑，還具有遠(yuǎn)超樹脂基材料和傳統(tǒng)塑料的力學(xué)性能，因此具有非常廣泛的應(yīng)用前景。 此外，這種由納米纖維構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)也為制備木基納米復(fù)合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以獲得導(dǎo)電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)，因此其具有比傳統(tǒng)聚合物/碳納米管復(fù)合材料更好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和更高電導(dǎo)率。基于這種智能人造木材的高導(dǎo)電性，它可以實現(xiàn)傳感、自發(fā)熱以及電磁屏蔽等多種應(yīng)用。這種智能人造木材表現(xiàn)出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標(biāo)準(zhǔn)的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節(jié)五號電池的電壓）實現(xiàn)自發(fā)熱，可在5分鐘內(nèi)升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發(fā)熱木材可有效地確保自加熱設(shè)備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質(zhì)顆粒表面納米化方法和策略，可用于構(gòu)筑全生物質(zhì)，不含任何粘結(jié)劑，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可復(fù)合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質(zhì)表面納米化策略也可以擴展到其他生物質(zhì)（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現(xiàn)多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質(zhì)的可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料，將進(jìn)一步推動人造板行業(yè)向綠色、環(huán)保和低碳方向發(fā)展。

多孔骨支架材料是修復(fù)骨缺損最有前景骨替代材料，但制約其臨床應(yīng)用的瓶頸是支架深部骨再生能力，本研究在復(fù)習(xí)文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)有骨支架材料的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出仿生多孔復(fù)合骨支架材料的設(shè)想。自骨單位——哈弗斯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點得到啟發(fā)，從結(jié)構(gòu)與成分仿生出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的生物合金、水凝膠及陶瓷支架的優(yōu)勢特點，設(shè)計了一種新型鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合骨支架。支架內(nèi)部由力學(xué)強度較高的多孔鎂合金支架構(gòu)成核心，支撐支架形態(tài)，可體內(nèi)降解，且降解產(chǎn)物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝膠/陶瓷復(fù)合骨支架填充，具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結(jié)構(gòu)（圖1）。該孔隙結(jié)構(gòu)開放度高，骨傳導(dǎo)性強（圖2）；水凝膠/陶瓷支架可在體內(nèi)降解，并模擬骨組織細(xì)胞外基質(zhì)特點，為成骨細(xì)胞提供適宜的微環(huán)境（圖3）。新型仿生多孔鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復(fù)合支架具有力學(xué)強度適宜，可體內(nèi)降解，生物活性優(yōu)良等特點，有望逐步取代現(xiàn)有的陶瓷或金屬骨支。

融入空間自由度，力學(xué)，生物，仿生步態(tài)等諸多跨學(xué)科知識。

課題主要研究在模擬及真實口腔環(huán)境中，發(fā)展缺損牙齒和種植體表面蛋白質(zhì)組裝體等生物調(diào)控因子的程序化構(gòu)筑和仿生礦化修復(fù)技術(shù)，并從微、介到宏觀尺度探究材料生長過程中蛋白質(zhì)組裝體介導(dǎo)的生物礦化機制。該研究為原位仿生礦化方法修復(fù)牙損傷提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)；

以酶類結(jié)構(gòu)的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術(shù)難 題，實現(xiàn)高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現(xiàn)該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，填補國內(nèi)外技術(shù)空白，從本質(zhì) 上解決化工領(lǐng)域氧化過程的安全隱患。