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深耕科研,智启预警新纪元。南昌大学金纳智检团队的攻坚之路

初心锚点:民生痛点启新程

2023年10月,项目负责人高地带领团队进入南昌大学电化学分析国家重点实验室开展学习与调研工作。期间,团队深度参与实验室三项国家自然科学基金项目的技术研讨与实验辅助,围绕“纳米材料催化性能调控”“生物分子快速检测技术”“智能传感系统构建”三大方向展开研究。通过对项目中纳米材料在生物检测领域的应用数据、反应机制及性能优化方案的分析,团队发现纳米酶凭借高催化活性、良好稳定性及低成本优势,在临床生化检测领域存在广阔应用前景,尤其在尿酸检测场景中,有望解决传统检测方法操作复杂(需采集血样)、耗时久、成本高等痛点,为项目研发奠定核心技术方向。

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2023年12月,金纳智检项目团队深入走访江西南昌、四川成都、内江以及河北卢龙等地的三甲医院、基层医疗机构及医疗器械企业,开展多维度行业调研。在调研中团队发现,传统医院检测流程繁琐、耗时久,无法满足患者高频次日常监测需求;而市面现有家用检测设备又存在抗干扰能力差、结果误差率高的问题,难以提供临床级可靠数据,团队敏锐的捕捉到“检测便捷性与准确性难以兼顾” 这一的行业痛点。针对这一现状,团队结合南昌大学在纳米材料、人工智能领域的科研优势,确定了开发 “试剂盒 + 智能小程序” 尿酸高效精准检测系统的核心方向 —— 计划以自主研发的 CoMnO3纳米纤维为检测核心,同时融合深度学习图像标准化算法,让智能手机具备实验室级定量分析能力,智能校正环境干扰,控制家庭检测误差和成本,打造兼具精准性与便捷性的居家尿酸检测解决方案,填补市场空白。

材智攻坚:核心材料合成与性能跃升

2024年5月,团队聚焦尿酸检测场景的技术需求,组建专项研发小组,开展纳米酶材料的设计、合成与性能优化工作。通过调控金属离子配比、反应温度、焙烧时间等关键参数,成功自主合成多种纳米酶材料,并通过X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等表征手段,验证材料的晶体结构、形貌及元素组成符合设计预期。其中,自主研发的CoMnO3纳米酶检测限达0.38μM与0.6–200 μM的宽线性检测范围,不仅在检测灵敏度上远超传统尿酸氧化酶、普鲁士蓝纳米颗粒等材料,还具备优异的稳定性,在特定温度条件下储存及不同温度范围内使用,活性波动均能满足临床检测要求。

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智研筑权:系统研发与产权积淀

2024年9月,团队与吉瀚颖界(南昌)科技有限公司联合,创新性融合CoMnO3纳米酶检测技术与深度学习算法,开发“尿酸检测试剂盒+智能小程序”一体化系统。试剂盒通过纳米酶催化显色反应实现尿酸浓度可视化检测,用户用手机拍摄反应后的试剂盒显色区域,小程序即可通过图像识别算法自动读取并分析显色强度,快速输出尿酸浓度检测结果,并结合用户个人信息生成个性化健康建议。截至2024年11月,创新积累终于引发了结果的井喷,团队围绕该系统发表多项核心知识产权,包括发表相关SCI论文30余篇、申请专利及登记计算机软件著作权多项,形成完整的技术保护体系。

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中试淬炼:中试生产与工艺定型

2025年3月,为验证核心技术的规模化生产可行性,团队联合三家专业生产企业搭建中试生产线。杭州伊兰化工有限公司负责CoMnO3纳米酶的规模化制备,依托现有纳米材料洁净生产线改造专属中试生产线,实现纳米酶全流程自动化生产;吉瀚颖界(南昌)科技有限公司负责智能小程序的技术优化与适配,开发工业化版本后台系统,满足医疗机构批量检测需求;江西春晟智能装备有限责任公司负责尿酸检测试剂盒的组装生产,搭建自动化灌装-封装生产线,实现试剂盒的试剂精准分配、无菌封装及信息标识。

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中试阶段,团队通过科学的实验方法确定各环节最优工艺参数。在纳米酶制备环节,明确金属盐原料摩尔比、焙烧温度、保温时间及冷却速率,确保纳米酶产率和活性;在试剂盒组装环节,精准控制试剂灌装量、封装温度及封口压力,保证试剂盒密封性;在小程序适配环节,迭代优化图像识别算法,提升不同光照条件下检测结果的准确率。

2025年3-6月,中试生产线持续运行,完成多批次中试生产。生产过程中,纳米酶生产线与试剂盒生产线均展现出稳定的产能效率,能够满足区域级医疗机构的批量采购需求。在良品率方面,通过优化工艺参数,试剂盒良品率逐步提升,纳米酶活性达标率、试剂盒密封性达标率及小程序适配成功率均表现优异,工艺稳定性满足规模化生产要求。同时,通过供应链整合与工艺优化,纳米酶原料及试剂盒的单位成本显著降低,具备市场竞争力。

2025年3月,团队委托教育部创新科技工作站开展科技查新,查新结果显示,“基于CoMnO3纳米酶+深度学习的尿酸智能检测系统”在核心技术上具备创新性与独特性,未见与国内外已公开文献、专利完全相同的报道。同期,试剂盒结合智能小程序的尿酸高效精准检测系统由国际知名机构IFO出具质量检测报告,确认相关生产工艺符合行业标准与规范,为后续产业化生产提供合规依据。

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企化落地:商运实据筑根基

2025年7月,团队以“技术捐赠+试用合作”模式,将中试生产的尿酸检测系统推广至全国多地医疗机构,涵盖多家三甲医院(四川省中西医结合医院、四川省内江市第一人民医院)及地方二甲医院(河北省卢龙县医院)。在三甲医院,该系统用于风湿免疫科痛风患者门诊快速筛查以及体检中心批量尿酸检测;在地方医院,服务于社区慢病管理。

各合作医院、医疗机构经过一段时间试用后,给出《尿酸检测系统临床试用报告》。从反馈来看,该系统在门诊筛查场景中,大幅缩短患者检测等待时间,提升门诊接诊效率;在批量体检场景中,支持多人同时检测,减少人工录入错误,提高单日检测量;在基层慢病管理场景中,方便患者居家自测,提升随访依从性。医生与患者对系统的检测效率、操作便捷性及结果准确性均给予积极评价,支持其大力推广,并对其可能带来的经济效益给出了极高期望。

对比突围:新旧检测优势对决

团队选取临床患者样本,将本项目检测系统与传统尿酸酶法、市售快速检测试剂盒进行对比。结果显示,本项目系统在检测灵敏度、成本控制及操作便捷性方面优势突出,同时检测准确率与传统方法接近,能够满足临床检测的精准性要求,为临床应用提供有力支撑。

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各合作单位在试用报告中对系统给予高度评价。三甲医院相关科室负责人表示,该系统解决了门诊患者检测等待时间长的痛点,为临床治疗争取宝贵时间;部分合作单位还通过感谢信的形式,表达对系统应用价值的认可。

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应用赋能:产品落地与实效彰显

为推动项目产业化落地,截至2025年11月,项目团队已完成多项合规资质办理,包括完成质量管理体系认证、在多家医疗器械公司进行了试投放,收获了科技成果转化证明,并为多家公司成功带来了经济效益,为后续公司化运营奠定合规基础。

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围绕产业链关键环节,与多家公司签订多项核心合作协议。在原材料采购方面,与纳米酶生产企业签订长期采购协议,明确采购量、单价及质量标准;在生产委托方面,与试剂盒组装企业签订委托生产协议,约定产能、加工费及质量要求;在商业化合作方面,与医疗器械企业签订销售与推广合作协议,确定代理区域、采购量及推广服务条款。此外,公司还与多家公司机构签订融资意向协议,获得资金支持用于产能扩大、渠道建设及技术研发,为规模化发展提供资金保障。(姚竣瑜 高地 李子莹)

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