一、成果介绍

1.手持式血气分析仪（化工学院）

【成果简介】针对传统血气分析仪效率低、便携性差、操作复杂等问题，团队研发了轻便、快速、准确的手持式干式血气分析仪。该仪器基于干式化学技术，使用预先涂覆有酶等检测试剂的电极片，与血液中的气体、代谢物、电解质等反应产生信号，进而实现了即时、准确的血气分析。该仪器的研发对个体和家庭而言，意味着能更迅速获得关键医疗信息，助力及时做出医疗决策，提高家庭成员健康保障。此外，它对紧急和偏远地区的医疗救援带来了效率和准确性的提升，同时该技术可以推动医疗技术向便携化和智能化发展。

【技术指标】该仪器提升了对人血样本的分析速率，从样本加载到结果输出不超过1分钟。

【应用前景】该仪器能够实现人全血样本中以下物质的快速定量检测：二氧化碳分压、氧分压、钠离子、钾离子、钙离子、葡萄糖、乳酸、肌酐。可广泛应用于家庭健康监测、紧急医疗救援、偏远地区医疗服务以及军事医疗。

2.工业AI智能化生物活性物质萃取及分离纯化系统（化工学院）

【成果简介】该系统由工业化仿生萃取模块、真空升膜浓缩模块、分离纯化模块、真空干燥模块、调配系统模块、自动化系统、工艺流程操作软件、计算机、PLC中央控制系统组成。该技术通过对不同模块分离装备进行设计，采用微内核操作系统和开放式系统软件技术和人机界面技术，对不同分子结构类型的生物活性成分（花青素、多酚、黄酮、多糖、多肽、有机酸、皂苷、蛋白、多肽、皂苷、生物碱）等进行仿生萃取模式与工艺参数优化。该系统采用多通道——集束色谱分离技术对活性物质进行纯化，通过智能化、数字化控制实现生物活性物质的精准分离。可实现千分之一、万分之一极低含量活性成分的智能化、数字化量产。

【技术指标】该技术萃取效率高，是常规方法的6倍以上；且成本低，较传统方法可降低成本15~20%；能够实现活性物质精准分离，纯度可达25.0~99.0%，超欧盟标准。

【应用前景】本技术可广泛应用于各类浆果、食用菌、坚果、保健品等植物基药食同源及特色经济作物中花青素、多酚、黄酮、多糖、多肽、有机酸等萃取、富集。可应用于高端食品、营养补充剂、保健品、化妆品、生物制药及生物化工等领域。

3.化学工程化纳米抗体技术（生医学部）

【成果简介】纳米抗体是近年来获得广泛关注的小型抗体，它源自于单域重链抗体的可变区，其分子量小（15kDa），只有传统抗体（约150kDa）的十分之一。纳米抗体具有体积紧凑，稳定性高，容易原核表达制备，组织渗透力性强，亲和力高等特征，在调控细胞进程以及靶向降解致病靶标方面具有重要应用价值。通过化学工程化纳米抗体技术，团队研制了用于调控细胞进程的小分子偶联纳米抗体临近诱导工具。开发了自噬纳米抗体技术，既自噬靶向纳米抗体嵌合体ATNC，通过将纳米抗体与自噬靶向模组连接，并引入合适的细胞穿膜肽，可以降解胞内的各种致病靶标，抑制卵巢癌细胞增殖。开发了蛋白酶体靶向纳米抗体嵌合体技术，可以降解固有无序蛋白等靶标，抑制肝癌细胞增殖。

【技术指标】传统的抗体等生物分子一般只能靶向胞外的受体，而纳米抗体能够通过修饰变得易于穿膜，适用于靶向胞内靶标。此外，许多小分子调控试剂要求需要被调控的蛋白具有明确的结合口袋，而对于没有配体结合口袋的蛋白无能为力。该技术能够解决传统大分子抗体试剂和小分子药物都难以直接调控的胞内靶标，进而具备开发新一代药物的潜力。

【应用前景】该技术可用于调控细胞进程，作为研究生物学问题的强有力工具。化学工程化纳米抗体可靶向降解癌蛋白，抑制卵巢癌细胞、肝癌细胞等的增殖，可在实际应用中推广。

4.生物活性肽的制备与产品开发（生医学部）

【成果简介】针对生物活性肽可以作为药物候选物，具有治疗各种疾病的性能，团队研发了食品药品中生物活性肽的应用。该技术基于生物活性肽可以用于治疗癌症、心血管疾病、神经系统疾病、免疫系统相关的疾病等，通过与特定的受体或靶标相互作用来调节生物过程和信号传导通路，从而具有治疗疾病的能力，实现了生物活性肽的发现和研究有助于揭示新的药物靶点和生物通路，效果成熟。利用天然蛋白质为原料（包括乳清蛋白、乳白蛋白、羊乳清蛋白、大豆蛋白、核桃等），制备、纯化、鉴定了具有抗高尿酸血症、降血糖、抗肥胖、螯合锌等功能的活性肽，并探究了其活性作用机理，通过细胞、动物实验进行了活性验证。高尿酸血症的发生与尿酸生成酶（如黄嘌呤氧化酶和核酸酶）的活性增加有关。

【技术指标】通过抑制DPP-4酶的活性，DPP-4酶抑制肽可以延长这些激素在体内的半衰期，增加它们的生物活性，从而提高胰岛素分泌并降低血糖水平。一些DPP-4酶抑制肽已经被开发成为用于2型糖尿病治疗的药物。α-葡萄糖苷酶是一种参与消化葡萄糖的酶，它在肠道中催化葡萄糖的分解吸收。通过抑制α-葡萄糖苷酶的活性，α-葡萄糖苷酶抑制肽可以减缓葡萄糖的消化和吸收速度，降低葡萄糖的血糖峰值，从而有助于血糖控制。一些α-葡萄糖苷酶抑制肽已经被开发成为用于2型糖尿病治疗的药物。

【应用前景】已经开发针对这些靶点的新型药物、保健或特医食品。可广泛应用深入研究生物活性肽的作用机制，可以发现并了解新的生理过程和疾病发展的关键环节。

5.超声切割止血刀系统（仪器学院）

【成果简介】目前国内市场上使用的超声切割止血刀主要被国外大公司如美国强生公司等占据。发展具有完全自主知识产权的超声切割止血刀系统，既有可观的经济效益，也有深远的社会效益。超声切割止血刀是一种通过高速振动以实现生物体切割、分离、凝血的外科手术器械。超声切割止血刀系统包括三个主要组成部分：超声激励电源(主机)、超声换能器(手柄)和刀头。超声激励电源主要作用是产生高频及可控的电功率输出，并在生物组织切割过程中，可以根据凝血速度和切割速度的要求进行能量调节。超声换能器的作用是把特定频率的电能转成超声机械(振动)能。换能器产生的超声振动传至刀头，并由刀头辐射声能用以实现切割止血作用。超声切割止血刀具有精度高、出血少、无灼伤、术后恢复快等优点。

【技术指标】切割迅速，有效封闭直径5mm以内血管，热效应小，作用温度为80℃～100℃；热损伤小，损伤周围3mm范围；

【应用前景】该技术可广泛应用在五官科手术、头颈外科手术、乳腺外科手术、胸外科手术、肝胆外科手术、腹部外科手术、泌尿外科微创手术及微创妇科手术中。

6.计算超分辨图像重建技术（仪器学院）

【成果简介】现有超分辨方法无法在活细胞中实现60nm、毫秒尺度的时空分辨率，也无法实现多色、三维、长时程超分辨成像。针对生命科学和精准医疗领域提出的对活细胞中结构和动态进行精准观测的需求，研发了稀疏解卷积技术，首次从计算的角度提出可突破光学衍射极限的通用算法理念，突破现有光学显微系统的硬件限制，达到约2倍的分辨率提升，并且可广泛应用于各种荧光显微系统，观察不同种类细胞器的精细结构及动态。研究成果在国际权威期刊《自然-生物技术》（NatureBiotechnology）上发表，并入选2022年度中国光学十大进展（应用研究类提名奖）。【技术指标】与自主研发的超分辨率结构光照明显微系统结合，能够实现目前活细胞光学成像方法中分辨率最高（60纳米）、速度最快（564赫兹）、成像时间最长（1小时以上）的活细胞超分辨率成像；与商用的转盘共聚焦结构光显微镜结合，能够以优于90纳米的分辨率实现四色、三维、长时程的活细胞超分辨率成像。【应用前景】应用于观察胰岛细胞中的分泌囊泡与细胞膜融合；揭示溶酶体膜上的突触结合蛋白-7与过氧化物酶体上的磷脂酸肌醇4,5-双磷酸相互作用；解析SARS-CoV-2感染细胞的细胞骨架动态学等高速细胞动力学场景。还可广泛应用于多种显微成像模态，将使生物医学研究者更好地分辨活细胞中高度敏感和动态的复杂结构。

7.生物制造及生物3D打印技术与装备（机电学院）

【成果简介】小生物3D打印是基于离散-堆积成形原理，以活细胞、生物活性因子及生物材料的基本成形单元，设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构的技术，融合了制造科学与生物医学，是一项具有交叉性和前沿性的新兴技术。

【技术指标】（1）生物级3D打印机OrganP1800：四轴联动数控系统；单喷头打印；打印范围：150mm×150mm×100mm；定位精度：20μm；温控范围：10℃-80℃；打印区域洁净度：100级。（2）高精密型生物级3D打印机四轴联动数控系统；5喷头打印；打印范围：150mm×150mm×100mm；定位精度：5μm；温控范围：0-20℃；打印区域洁净度：100级。

【应用前景】生物3D打印技术可实现个性化、非均质的复杂生物结构成形制造，可应用于体外医学仿生模型、个性化植入器件、组织工程多孔支架以及细胞三维结构体的制造或构建过程，并在个性化诊断与治疗、定制式医疗器械、再生医学治疗以及病理/药理研究、药物开发和生物制药等领域发挥重要作用。

8.3D打印陶瓷义齿（材料学院）

【成果简介】3D打印陶瓷义齿技术来源于哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所，旨在推动传统齿科加工行业的转型升级，摆脱国外义齿研发技术壁垒。在陶瓷义齿材料方面，本团队在陶瓷材料学多年的经验积累基础上，研发多种自主知识产权的3D打印陶瓷材料。3D打印陶瓷义齿工艺方面，具有完善的3D打印硬件、软件的成型工艺。

【技术指标】利用数字光固化3D打印技术大规模个性化生产形态复杂、要求精度高的陶瓷修复体，以及出售配套使用的光敏树脂基陶瓷浆料和低成本高精度数字光固化3D打印设备及3D打印软件。已掌握可光固化的高固相含量义齿及修复体用氧化锆陶瓷浆料石合成、修复体设计及打印工艺、坯体排胶和烧结工艺、成品精细加工工艺、美学处理工艺5项关键技术。利用数字光固化3D打印技术制备出致密度高达99%，抗弯强度600MPa全氧化锆牙冠，其配套的优质浆料固含量高达87wt.%，粘度仅为7~9Pa·s。研发的高精度数字光固化3D打印设备提升生产效率，打印时间仅为1小时，比市面上的光固化打印时间缩短2-3小时。

【应用前景】面向口腔医疗领域，可实现陶瓷口腔修复产品复杂结构高精度制造，材料利用率高，能有效降低开发周期、提高生产效率，解决个性化医疗的需求。将大幅度降低口腔修复医疗产品行业的终端销售价格，为患者降低康复成本，大大提高全民口腔健康水平。有利于相关企业抢占高端制造及相关产业行业的战略高地，对推动我国陶瓷3D打印技术发展，促进先进材料的传播应用等具有重要意义，有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地。

9.功能性天然食用色素——花青素加工关键技术（化工学院）

【成果简介】以黑龙江省特有蓝浆果（蓝莓、蓝靛果、黑醋栗）为原料，分别采用固态生物反应技术配合过滤蓝式超声波萃取技术、酰基化酶稳定技术、花青素多通道色谱分离技术制备功能性天然食用色素——花青素。开发出固态生物反应配合超声波——等离子双效隧道效萃取技术，实现连续化萃取，使花青素得以充分释放，提取效率远远高于常规提取方法。采用自主研发的出适合天然食用色素纯化的工业化二维色谱分离技术，并开发出与该技术相配套的高效分离介质。开发出可提高花青素稳定性的生物重组技术和酰基酶连接技术，将花色苷进行分子修饰，制成新型高稳定性功能性食用色素。解决了花青素提取率低、稳定性差、成本高等问题。本产品可用于食用、保健品、化妆品和制药等领域。

【技术指标】1.技术指标：提取率97.5%；纯度：欧盟标准；2.技术特点：取率高；产品质量好；成本低；稳定性强。

【应用前景】用于食用、保健品、化妆品和制药等领域。

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