科创中国
基于微流控的检测芯片
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-17 10:29:54
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 马国范 | 2023-11-10 19:42:10
目前微流控芯片的应用难以快速推广的原因在于芯片的使用往往需要专门的仪器；芯片的检测也需要专门的仪器，随着各类检测体系的发展，尤其是恒温扩增和CRISPR技术的出现和成熟，极大降低了核酸检测流程的复杂程度，游离核酸诊室或居家检测成为现实。
微流控检测芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。将微流控检测芯片技术应用于基因检测领域，具有广泛的应用前景。
基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA/RNA进行检测的技术，是取被检测者外周静脉血或其他组织脱落细胞，扩增其基因信息后，通过特定设备对被检测者细胞中的核酸分子信息作放大检测，分析它所含有的基因类型和基因缺陷及其表达功能是否正常的一种方法，从而使人们能够了解自己的基因信息，明确病因或预知身体患某种疾病的风险。
基因检测需要在专门的实验室中进行，并且由专业人员操作，容易产生污染，限制了基因检测技术的广泛应用。微流控芯片让检测反应在封闭式芯片内执行，不容易产生污染，减少操作流程，降低基因检测技术对检测环境及人员的要求，有利于该技术的推广应用。
1、课题来源与背景
本课题为黑龙江省教育厅自然科学研究项目。随着计算机集成外科手术技术的不断深化,对外科手术提出了越来越高的要求，计算机辅助外科手术计划利用影像学定位和定向仪引导，结合计算机和图像处理技术、三维可视化技术，通过计算机仿真，可以为外科医师制定出安全、可靠的手术治疗计划，增强了术中的安全性和可靠性。本研究针对计算机辅助外科手术的空间配准技术中术前CT医学图像与术中实际空间的配准问题，提出一种基于ICP算法的配准技术，并且利用四元数法确定迭代的初始值。
2、研究目的与意义
研究目的在于：（1）介绍空间配准在计算机辅助外科手术中的重要地位；（2）通过对几种常用空间配准算法的阐述，得出ICP算法是目前较为有优势的算法的结论；（3）通过实验模拟ICP算法的空间配准过程。
此项目的研究对临床工作有着重大的意义，医生可以在术前进行手术规划，选择手术路径，充分考虑患者的个体差异，从而有效避开重要组织，减小对患者的损伤，提高手术的效率、安全性和可靠性。另外，先进的空间配准技术和图像处理技术，可以将患者的CT、MRI、DSA及PET等不同设备的影像配准、融合、整合及三维重构来自各种医疗设备的数据，为病灶的准确定位提供多种观测手段，明显增加了手术的安全程度和适用范围，也极大地方便了医师进行立体定向手术操作。
3、主要论点与论据
哈尔滨医科大学坐落在北国冰城哈尔滨，是一所历史文化底蕴深厚的医学高等学府，由我国现代医学先驱伍连德博士于1926年创办的滨江医学专门学校（1938年更名为哈尔滨医科大学）和前身为中国共产党于1931年在江西瑞金创建的中国工农红军军医学校原兴山（现鹤岗市）中国医科大学第一、二分校组建而成。学校历经97年的发展建设，传承伍连德博士“赤诚爱国、自强创业”的精神，发扬中国工农红军军医学校“政治坚定、技术优良”的光荣传统，秉承“木直中绳、博学载医”的校训，综合实力不断增强，具有相当的发展规模和鲜明的办学特色。学校是部委省共建大学、黑龙江省国内一流大学建设高校、中俄医科大学联盟中方牵头单位、国家理科基础科学研究与教学人才培养基地、教育部首批试办七年制高等医学教育院校、教育部高水平公共卫生学院建设高校。
1、项目来源（项目来源、项目所属科学技术领域、特点）
世界上环坯锻件生产的形式呈两级分化趋势，以德国为代表的欧洲国家的环坯生产，以专用锻造油压机自动化生产为主；以中国和印度为代表的第三世界国家环坯生产，以全手动粗放式生产为主，此种方式生产环坯锻件效率低、质量差、材料利用率低，直接造成成品环件的质量、成本、效率与先进国家存在数量级的差距。目前，国内环件生产装备和国外装备上的差距，已成为制约着我国在核电、风电及航空航天等尖端技术发展的瓶颈之一。
为了缩小国内生产装备与国外的差距，徐州罗特艾德环锻有限公司于2009年投资建设一条技术国际领先的高质量环件生产线，由于中国一重开发的50MN环锻油压机整体技术水平不低于国际先进水平，因此环锻油压机采用了中国一重研发的产品。
50MN双工位环坯锻造组合油压机属于重型机械装备制造的锻压技术领域，是缩小国内环锻件生产装备和国外装备差距，解决制约国内大型环锻件制造技术瓶颈的关键成形装备之一。
50MN双工位环坯锻造组合油压机是中国一重自主研发的国内首台套，用于环坯锻件高效、高质量、高精度自动化生产的关键成形装备，对于国内环坯锻件生产行业具有里程碑意义。该压机采用了国际上最先进的技术，并在此基础上对一些技术进行了创新，生产出的环坯锻件整体质量达到或超过了国外同类设备生产的产品，生产效率完全满足整个环锻件生产线的节拍要求。所生产的环坯锻件外形好、重
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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