2002年度国家技术发明奖医药类获奖项目
根据《国家科学技术奖励条例》的规定，国家科学技术奖励评审委员会进行严格评审，结果由科学技术奖励委员会审议，科技部审核，经国务院批准，2002年度国家技术发明奖授奖项目二等奖21项。其中，有关医药类的技术发明获得2项二等奖，名单如下： 项目名称 主要完成人 推荐单位面向生物医学工程的微操作机器人系统 卢桂章、张建勋、李彬、张蕾 天津市牛黄体外制备技术 蔡红娇、裘法祖、杜佐华、刘仁则、杨榕光 卫生部0p, http://www.100md.com
面向生物医学工程的微操作机器人系统0p, http://www.100md.com
(由南开大学卢桂章等完成)0p, http://www.100md.com
微操作机器人是用于生物医学工程领域的机器人系统，它提供了一种重要的新型自动化实验设备。其功能是对微米级生物体进行自动操作，如细胞注射、染色体切割、胚胎样本提取等。0p, http://www.100md.com
随着现代生物医学研究深入到细胞水平，微操作技术在生物工程中的作用日益重要。对这类微操作实现自动化和提高操作质量的要求也日益迫切，机器人技术的进步为实现这一目标提供了条件。生物微操作主要有微注射与微切割操作两种。微注射是将庠椿蜃⑷胂赴耍⑶懈钪饕乔懈钊旧濉U庑┎僮魇巧?br>物工程进行转基因和DNA研究的重要环节，也是精度要求最高的环节。目前这些操作都是手动完成，手动操作存在工作效率低，成功率低，操作人员要经长时间训练，有些高难度操作难以完成等问题。0p, http://www.100md.com
该项目研究的目的，也是工作的难点与创新是设计本体并非微小，但能完成生物医学中的细胞级微细操作的自动化半自动化设备，并具备大工作空间(相对微米级操作)，适应非结构操作环境，多自由度、多工具协调操作，可获取操作必须的传感信息等功能。主要成果是设计了满足上述要求的机器人体系结构(专利保护)，研制出试验样机与定型产品。0p, http://www.100md.com
系统主要结构:用倒置显微镜光路构造显微视觉系统;显微镜两侧安装两个三自由度操作臂，末端夹持工具；载物台具备两个可控运动自由度；增加显微镜自动调焦模块；多轴控制器控制9自由度(可扩展)协调运动。0p, http://www.100md.com
微操作机器人除能自动或半自动操作外，还具有以下功能：在非结构环境中进行细胞捕获、搬运、注射等操作的策略与路径规划，保证了细胞注射操作的成功；利用离焦技术，对系列二微图像进行处理和建模，完成工具末端的空间定位；通过对图像特征和操作过程的在线学习，实现特定操作的自动重复。微操作机器人已成功地用于生物医学工程实验中，它的应用使生物医学实验摆脱了对特殊培养的操作人员的依赖，并能完成手动岩越械母吣讯炔僮鳎镆窖笛樘?br>供了新的手段。该系统对基因工程研究发展将发挥积极的作用。另外，在疾病诊疗、药物研制、转基因动物研究、功能基因测试等方面将有广阔的应用前景。
牛黄体外制备技术vaa, 百拇医药
(由华中科技大学同济医学院蔡红娇等完成)vaa, 百拇医药
牛黄乃干燥的牛胆结石，是名贵而稀少的传统中药材。由于牛体内自然成石率极低，故牛黄药源匮乏，依赖进口，价格昂贵，不能满足我国民族医药工业发展的需要。为了改善天然牛黄药源匮乏的状况，该项目在研究胆结石形成机理的基础上，模拟体内胆结石形成的原理和生化过程，根据天然牛黄的性状、结构、成分含量特点，发明了保证牛黄质量的新配方；发明了具有自主知识产权的体外培育牛黄技术；生产出优质、高产的药用胆红素钙结石型牛黄。vaa, 百拇医药
主要技术为：(1)创立了成石牛胆汁的制备技术：采用生物、化学及物理的方法，降低胆汁内拮抗结石形成的成分，改变胆汁理化性质，使正常牛胆汁成为成石胆汁。(2)发明了促发成核技术：在成石牛胆汁内快速滴入醋酸锌溶液，促使部分胆酸、蛋白质沉淀，聚集胆汁内的其他成分形成核心。(3)发明了胆石分层培育技术：由于胆汁内线性有机高分子物质的架桥作用，使成石胆汁内的胆红素钙、胆酸钙等盐类颗粒和胆红素高聚物质连结起来向核心聚集，呈网状层层沉附增大，硬变形成牛胆红素钙结石。(4)摇转技术：根据上述工艺技术的需要，利用流体力学原理，研制了一种三维转动装置的牛黄培育机，加速了胆石培育过程。vaa, 百拇医药
体外培育牛黄技术发明是一项具有自主知识产权的创新性成果，获国家发明专利证书。应用该技术生产的体外培育牛黄，其性状、结构、成分及其含量、药效和临床疗效均与优质天然牛黄一致，是天然牛黄理想的代用品，将极大地改善天然牛黄药源匮乏的状况。应用该技术生产的体外培育牛黄，其质量稳定、可控，生产周期短，产量高，易实现工业化大规模生产，使用安全、有效，克服了天然牛黄质量不稳定和产量低的不足。应用该技术生产的体外培育牛黄，获得国家一类中药新药证书和生产证书。vaa, 百拇医药
该技术试应用以来，按部颁标准生产销售体外培育牛黄100多千克,取得了较好的经济效益和社会效益;以体外培育牛黄为主药制成牛黄解毒丸、安宫牛黄丸等制剂及单味体外培育牛黄，用于治疗中风、乙脑、牙周炎、外科感染等患者6000余例，疗效良好，未发现毒副作用。vaa, 百拇医药
(中华人民共和国科学技术部国家科技奖励工作办公室提供)(国家科技奖励工作办公室 )
面向生物医学工程的微操作机器人系统0p, http://www.100md.com
(由南开大学卢桂章等完成)0p, http://www.100md.com
微操作机器人是用于生物医学工程领域的机器人系统，它提供了一种重要的新型自动化实验设备。其功能是对微米级生物体进行自动操作，如细胞注射、染色体切割、胚胎样本提取等。0p, http://www.100md.com
随着现代生物医学研究深入到细胞水平，微操作技术在生物工程中的作用日益重要。对这类微操作实现自动化和提高操作质量的要求也日益迫切，机器人技术的进步为实现这一目标提供了条件。生物微操作主要有微注射与微切割操作两种。微注射是将庠椿蜃⑷胂赴耍⑶懈钪饕乔懈钊旧濉U庑┎僮魇巧?br>物工程进行转基因和DNA研究的重要环节，也是精度要求最高的环节。目前这些操作都是手动完成，手动操作存在工作效率低，成功率低，操作人员要经长时间训练，有些高难度操作难以完成等问题。0p, http://www.100md.com
该项目研究的目的，也是工作的难点与创新是设计本体并非微小，但能完成生物医学中的细胞级微细操作的自动化半自动化设备，并具备大工作空间(相对微米级操作)，适应非结构操作环境，多自由度、多工具协调操作，可获取操作必须的传感信息等功能。主要成果是设计了满足上述要求的机器人体系结构(专利保护)，研制出试验样机与定型产品。0p, http://www.100md.com
系统主要结构:用倒置显微镜光路构造显微视觉系统;显微镜两侧安装两个三自由度操作臂，末端夹持工具；载物台具备两个可控运动自由度；增加显微镜自动调焦模块；多轴控制器控制9自由度(可扩展)协调运动。0p, http://www.100md.com
微操作机器人除能自动或半自动操作外，还具有以下功能：在非结构环境中进行细胞捕获、搬运、注射等操作的策略与路径规划，保证了细胞注射操作的成功；利用离焦技术，对系列二微图像进行处理和建模，完成工具末端的空间定位；通过对图像特征和操作过程的在线学习，实现特定操作的自动重复。微操作机器人已成功地用于生物医学工程实验中，它的应用使生物医学实验摆脱了对特殊培养的操作人员的依赖，并能完成手动岩越械母吣讯炔僮鳎镆窖笛樘?br>供了新的手段。该系统对基因工程研究发展将发挥积极的作用。另外，在疾病诊疗、药物研制、转基因动物研究、功能基因测试等方面将有广阔的应用前景。
牛黄体外制备技术vaa, 百拇医药
(由华中科技大学同济医学院蔡红娇等完成)vaa, 百拇医药
牛黄乃干燥的牛胆结石，是名贵而稀少的传统中药材。由于牛体内自然成石率极低，故牛黄药源匮乏，依赖进口，价格昂贵，不能满足我国民族医药工业发展的需要。为了改善天然牛黄药源匮乏的状况，该项目在研究胆结石形成机理的基础上，模拟体内胆结石形成的原理和生化过程，根据天然牛黄的性状、结构、成分含量特点，发明了保证牛黄质量的新配方；发明了具有自主知识产权的体外培育牛黄技术；生产出优质、高产的药用胆红素钙结石型牛黄。vaa, 百拇医药
主要技术为：(1)创立了成石牛胆汁的制备技术：采用生物、化学及物理的方法，降低胆汁内拮抗结石形成的成分，改变胆汁理化性质，使正常牛胆汁成为成石胆汁。(2)发明了促发成核技术：在成石牛胆汁内快速滴入醋酸锌溶液，促使部分胆酸、蛋白质沉淀，聚集胆汁内的其他成分形成核心。(3)发明了胆石分层培育技术：由于胆汁内线性有机高分子物质的架桥作用，使成石胆汁内的胆红素钙、胆酸钙等盐类颗粒和胆红素高聚物质连结起来向核心聚集，呈网状层层沉附增大，硬变形成牛胆红素钙结石。(4)摇转技术：根据上述工艺技术的需要，利用流体力学原理，研制了一种三维转动装置的牛黄培育机，加速了胆石培育过程。vaa, 百拇医药
体外培育牛黄技术发明是一项具有自主知识产权的创新性成果，获国家发明专利证书。应用该技术生产的体外培育牛黄，其性状、结构、成分及其含量、药效和临床疗效均与优质天然牛黄一致，是天然牛黄理想的代用品，将极大地改善天然牛黄药源匮乏的状况。应用该技术生产的体外培育牛黄，其质量稳定、可控，生产周期短，产量高，易实现工业化大规模生产，使用安全、有效，克服了天然牛黄质量不稳定和产量低的不足。应用该技术生产的体外培育牛黄，获得国家一类中药新药证书和生产证书。vaa, 百拇医药
该技术试应用以来，按部颁标准生产销售体外培育牛黄100多千克,取得了较好的经济效益和社会效益;以体外培育牛黄为主药制成牛黄解毒丸、安宫牛黄丸等制剂及单味体外培育牛黄，用于治疗中风、乙脑、牙周炎、外科感染等患者6000余例，疗效良好，未发现毒副作用。vaa, 百拇医药
(中华人民共和国科学技术部国家科技奖励工作办公室提供)(国家科技奖励工作办公室 )