生物医药领域-精选科技项目
项目1：宫颈癌疫苗产业化
项目2：组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用
项目3：超高速流式成像分析仪
项目4：面向糖尿病治疗的胰岛素注射笔用一次性微型阵列式注射针头
项目5：食药用真菌产物库构建及在慢性病干预中的应用
项目6：临床长时程心电智能诊断平台
项目7：可注射干细胞3D微组织治疗实现微创高效再生医学
项目8：人工智能喉
项目一：宫颈癌疫苗产业化
项目简介
宫颈癌是我国主要恶性肿瘤之一，HPV疫苗是预防宫颈癌的关键产品。当前国内上市的HPV疫苗价格昂贵且供应严重不足，无法在我国广大地区推广。因此，为了打破国外技术和价格垄断，亟需研制出具有自主知识产权的国产宫颈癌疫苗。
本项目开发的国产HPV16/18型宫颈癌疫苗与国外上市的真核表达系统相比具有高免疫原性、质量可靠稳定、成本低、产量高、拥有自主知识产权的突出优点。目前已完成I/II/III期临床研究，该疫苗的产业化有望打破国外大企业的垄断，提高我国宫颈癌疫苗接种率，有效的预防宫颈癌，并带来显著的社会和经济效益。
前期研究基础
利用大肠菌表达系统研制了首个国产重组大肠杆菌HPV16/18型双价疫苗，I/II期临床试验结果显示大肠杆菌表达的HPV16/18双价苗具有良好的安全性和高效的免疫原性，III期临床试验结果表明该疫苗对HP V1 6和/或18相关的高度癌前病变保护率达100%，对HPV 16和/或1 8相关的6个月持续性感染保护率达97.8%，保护率均高于国外同类疫苗临床结果。
应用技术成果
重组大肠杆菌HPV16/18型双价疫苗已依托某生物技术有限公司进行产业转化，完成了年产2000万剂生产线的建设，并完成了了工艺验证工作。之前已经提交上市申请，处于技术审评阶段，目前已上市，成为上市的国产宫颈癌疫苗。
合作企业
该生物技术有限公司专注于创新疫苗与诊断试剂开发、生产、销售。
项目二：组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用
项目简介
组织工程角膜上皮构建技术是现代组织工程领域的前沿技术。该大学“组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用”项目组在973计划项目等国家级基金资助下，历时10余年，针对组织工程角膜上皮构建技术开展了系统的基础研究，发现了角膜上皮干细胞体内以及体外扩增的多种调控因子；优化了组织工程角膜上皮构建系统，制备了高效的组织工程角膜上皮生物反应器；构建了多种羊膜来源的细胞载体，开发了多种新的滋养层细胞，显著提高了组织工程角膜上皮的质量和功能。该项目在国内首次注册基于羊膜载体组织工程角膜上皮的临床实验，率先开展自体细胞来源的组织工程角膜上皮移植术,应用于严重角膜上皮干细胞缺乏患者的治疗，获得了良好的临床效果。该项目的开展，填补了我国眼科临床组织工程角膜上皮移植的多项空白，为大量角膜上皮干细胞缺乏患者带来了光明的希望，取得了显著的社会效益。
该项目自开展以来在国际杂志发表论文28篇，主要论文已被SCI收录论文引用800余次；主持编写或者参编专著或教材8本，申请5项中国发明专利，并在高水平国际学术会议进行大会报告和专题讲座70余次。项目负责人获得了运盛青年科技奖、紫金科技创新奖、中华眼科学会奖、华夏医学科技奖、福建省杰出青年基金、厦门市重点人才、福建省科技创新领军人才、福建省新世纪优秀人才等奖励和人才项目。2017年，“组织工程角膜上皮的产业化”项目获得厦门市“双百计划”A类项目支持，项目负责人入选领军型创业人才和海外高层次人才。
技术成熟度
本项目的技术具有很强的系统性，涉及到生物材料、细胞培养技术、手术技术等多个领域，技术整体成熟度高，构建的组织工程角膜上皮已进入临床实验阶段，可以进行大规模临床应用推广。
应用范围
组织工程角膜上皮移植技术用于Stevens-Joh nson综合征、严重眼表化学伤、热烧伤、瘢痕性类天疱疮等疾病引起的角膜上皮干细胞缺乏。
投产条件和预期经济效益
项目投产需要建设GMP标准厂房400平方，购置组织工程相关设备，预计总投资2000万元。投产后年销售额2500万元。
合作方式
技术转让或风险投资，具体合作方式可商议。
项目三：超高速流式成像分析仪
成果简介
高速细胞检测一直是生物、医学领域非常有挑战性的工作，而流式细胞检测以其较大的检测通量成为高速细胞检测的首选方案。本成果超高速流式成像分析仪灵活运用了高速光纤通信、微波光子技术及光信号处理技术，结合高速数据处理和生物医学技术，实现了对传统细胞成像速度的巨大突破。与此同时，在获取了海量的细胞图像之后，根据具体应用的需求进行快速数据压缩、人工智能图像分类处理、细胞特征提取等操作。通过细胞图像获取每一个细胞的核心参数，从而将复杂的生物学现象（细胞）快速转换为直观可读的信息呈现形式，为细胞特性的分析以及疾病的诊断提供第一手的，准确的资料。
创始团队基本来自于知名大学，拥有雄厚的研发能力，并与多所知名高校及科研机构建立项目合作。同时获得天使轮投资，拥有发明专利两项，并获得第二十二届全国发明展览会一金奖，第十二届北京发明创新大赛一金奖，受到业内一致好评。
超高速流式成像分析仪是数字显微技术、微流体力学和图像处理技术的综合应用，用于自动分析颗粒或液体中的悬浮细胞。当样品流过检测区时，仪器会捕捉样品的影像，影像中的每个颗粒将被分析，生成关于颗粒的数量、尺寸、透明度、形态等方面的数据。也能用于实时分析颗粒的动态过程。形态分析软件还可用于分析特殊形态的颗粒，或者用于分离一些亚颗粒群体。该成像仪器利用高速重复频率的激光脉冲作为主动照明光源，利用时空频映射对成像区域进行频分扫描，该扫描完全利用光源本身的光谱特性实现，没有使用机械或电子的扫描装置，因此可以大大提升扫描成像的速度。目前实现了超高速成像仪的帧率可以达到1百万帧/秒至20亿帧/秒的帧率，可以连续记录10万帧以上的影像数据，成像分辨率小于1微米，可以连续观察非周期性的无规律的偶发事件。在应用方面，已经进行了超高速无标记流式细胞成像实验，可以实现对血液细胞当中的早期癌细胞（CTC）进行高精度高通量的筛查，成像通量超过100万细胞/秒，是目前常用的流式细胞仪的1000倍。另外，在高速气溶胶（PM2.5、PM10）成像机制上也进行了应用，可以实现气溶胶喷口速度在10米/秒的情况下进行颗粒成像，目前国际上还没有类似的仪器出现。因此，超高速激光扫描显微成像仪拥有传统检测仪器不具备的特殊功能，通过高速成像，获取传统仪器无法得到的信息，解决多个交叉领域的关键问题。同时还具有以下优势：
1、提供高分辨率的细胞图像；
2、对细胞无毒副作用，经过检测的细胞可以用于后续的分析和研究，提取多维度特征；
3、快速高效，通量大，灵敏度高；
4、检测CTC准确性优于ctDNA检测，且在药理研究方面也有很大的市场。
图1仪器基本架构及效果图
图2采集到的细胞图像
应用说明
2016年12月进行全血采集，成功筛选出粒径在11.48微米-13.64微米范围内的特异细胞，并进行了相应细胞的分类与成像。在光电子技术、集成光电子芯片、光谱信息处理与传感方面形成了雄厚的技术积累，发表高水平学术论文50余篇，2016年Versatile Wideband Polarization-Insensitive Mode Converter Based on论文在IEEE光子学杂志发表，2017年2月在IEEE光子学杂志发表了High-Speed Compressive Microscopy of Flowing Cells Using Sinusoidal.
效益分析
由于目前国内尚无同类产品，而在一切向“精准”看齐的未来社会，需要利用超高速的成像手段同时满足生物医疗、环境检测等领域高通量与高精度检测的需求，因此本仪器具有较大的市场前景。保守估计，该产品将保持30%的年销售增长率，开始销售第一年，预测销售量为十台，销售额三千万，毛利率为40%。对比传统进口仪器，具有明显的经济和技术优势。
合作方式
股权投资、渠道对接、代理加盟、许可使用、合作开发销售。
所属行业领域
生物医疗、环境检测。
项目四：面向糖尿病治疗的胰岛素注射笔用一次性微型阵列式注射针头
成果简介
注射技术与注射器在糖尿病治疗中扮演着重要角色，甚至与选择胰岛素制剂同样重要，关乎血糖控制的成败。很多医护人员和接受胰岛素注射的糖尿病患者常常忽视注射技术与注射器具本身对血糖控制的影响。临床医生经常会从胰岛素制剂、血糖自我监测等角度来考虑没有达到预期血糖控制目标的原因，却忽略了注射技术对血糖控制的影响，而胰岛素通过注射器具进入人体内发挥作用的过程是一个非常重要的环节。由于人体各部位对胰岛素的吸收存在差异性，胰岛素注射至皮下还是肌肉层内，其吸收速率存在很大差异，而静止状态和运动状态肌肉的胰岛素吸收状况也有很大变异。优化胰岛素注射技术，包括选择合适长度的针头、注意正确的注射手法、规范地轮换注射部位、避免肌肉注射等，这些对获得良好的血糖控制具有重要意义。
胰岛素注射笔因具有简便易学、剂量准确、方便耐用、微痛、效佳等优点，现已广泛地运用于糖尿病患者，其上使用的是只有一根针管的一次性注射针头，目前长度有5mm、6mm、8mm和12mm等规格，针管外径有0.25mm、0.3mm和0.33mm等规格，可以根据年龄、胖瘦程度和注射部位来进行选择。但是中国胰岛素注射技术现状调查结果显示，现有注射胰岛素患者中仍有约37%的血糖控制不合格；94.4%的患者仅在腹部等一个部位内进行轮换注射；只有22%的患者遵循每天同一时间注射同一部位的规则；有30%的患者腹部注射时没有捏皮，55.4%的患者没有注射完就松开皮肤皱褶，如果使用8毫米的针头就可能把胰岛素打到肌肉里。由于胰岛素本身是一种生长因子，反复在同一部位注射会导致该部位皮下脂肪增生而产生硬结，再在这里注射，胰岛素的吸收率就会下降，吸收时间过长导致血糖控制不稳定。调查发现，约有31.1%的患者注射部位已出现肿块，其中九成发生在腹部，但仍有患者选择在脂肪增生部位注射。实际上，人体适合注射胰岛素的部位不光是腹部，大腿外侧、手臂外侧1/4处和臀部都可以。不同注射部位的轮换指的是在腹部、手臂、大腿、臀部间轮换注射，采用轮换注射部位的方法可以有效提高疗效，避免出现并发症的几率。胰岛素注射针头长度不同，注射角度、手法也不同。如使用长度为8毫米、12毫米的针头，注射时须捏起皮肤并以45°角注射，以增加皮下组织厚度，降低将胰岛素注射至肌肉层的风险。
虽然针管越细、越短，对皮肤和神经造成的损伤就越小，注射时的痛感也越小，但是药液注射的速率也会明显下降，注射相同剂量的药液所需的时间无疑将大大增加。即使选用现有最短/最细（5mm/0.25mm）的针头，在手臂部位注射时也必须注意捏皮和施针角度以避免肌肉注射。由于成人或重症患者的注入剂量较大，受容忍注射时间的限制，人们更倾向于选择较长的针头作为一种折中。现临床多使用诺和笔和优伴II笔等配以8mm*30G的针头进行注射，按照使用说明，注射后针头至少需留在皮下6秒至10秒以上，并继续按住推键，直至针头完全拔出。在实际操作中，因为注入皮下的药液短时间内未能完全扩散与吸收，按上述操作方法仍常会有药液从针眼处滴出，这样就无法确保治疗剂量的准确性。
总之，目前胰岛素注射笔的一次性针头已被国外品牌垄断，其上只有一根针管，受注射时间、部位等的限制，患者需要选择使用适当规格的针头，针头设计的固有缺陷给患者在实际使用过程中带来许多不便，知易行难，降低了病人采用正确方法进行注射治疗的依从性，并影响疗效。
从2005年起，该大学一直致力于采用微针阵列进行以胰岛素为代表的多肽、蛋白质、DNA、疫苗等生物技术药的经皮给药的研发工作，陆续研发出多种金属微针阵列芯片和基于其的注射针头与注射器具，已获得和申请了约10项中国、美国发明专利。其中，研发的胰岛素笔用微型阵列式注射针头采用现有医用材料制造，可以直接安装到各种胰岛素笔上取代现有针头实施注射，其使用一根取液针从胰岛素笔芯中提取药液至微腔后，转换为纤细（0.2-0.25mm）、短小（0.6-3mm）的2-4根微针实施注射，就能够从注射器件的源头上解决现有问题，在各种注射部位上都可以实施无痛、快速、精准的垂直注射而无需关注捏皮、45度倾斜等注射手法，且成本低廉、技术成熟、适于批量生产。本产品的投放市场，必然会显著提高糖尿病患者采用胰岛素注射治疗的依从性和控制血糖的疗效，并创造出巨大的经济效益与社会效益。
上图为胰岛素注射笔用微型阵列式注射针头与畅销的国外产品对比
效益分析
2011年全球糖尿病患者已达3.66亿，其中中国就有9240万确诊的糖尿病患者，潜在患者高达1.5亿人。目前国外选择胰岛素注射治疗的患者比例在50%以上，中国患者已从5年前的8%上升至约30%。既使按照国内只有1%，约92万患者每天更换一只（注射3次/天）微型阵列式注射针头，且每个针头为2.8元/只（现有国外产品目前在国内市场销售价格）进行计算，一年产值将高达9.5亿元。本产品能利用胰岛素笔在患者中的良好口碑、垄断地位和成熟市场，直接取代其上的现有针头，面向国内外市场，无疑具有巨大的拓展空间。
合作方式
生产许可、技术转让或合作开发。
所属行业领域
生物医药医疗
项目五：食药用真菌产物库构建及在慢性病干预中的应用
成果简介
真菌属于“创造系数”很高的生物资源，可以产生结构多样、新颖，活性广泛的次生代谢产物，对药物和功能食品的研发都至关重要。抗生素类药物青霉素和先锋霉素、降血脂类药物洛伐他汀，以及免疫*制剂抑**环孢菌素的发现，都显示出真菌资源在药物研发中的优越性。真菌作为食用、药用或保健品，在我国有悠久的历史。我国真菌资源丰富多样，已报道近1000种食药用真菌，已探明药效的真菌400余种，可用于开发功能食品的真菌也很多。本项目通过独特的真菌混合发量筛选发现了多个具有增强调节和抗炎组分，具有很好的慢性病干预应用潜力。
食药用真菌产物库
应用说明
1、运用标准化混合发酵工艺，构建包含粗提物库、馏分库、化合物库、大分子库的真菌产物库，可用于药物、功能食品、快消品的上游来源，提供CRO服务；
2、 利用高通量筛选模型，多层次、多靶标广泛筛选，快速发现具有应用价值的组方或先导物，直接开发功能食品或药品。
效益分析
1、本项目通过低成本投入，构建有商业应用价值的真菌代谢产物库，通过提供CRO服务或直接开发产品，将产生明显的经济效益；
2、对发现的微生物代谢产物功能活性组分通过不同层次的评价体系验证其功能/活性，可以加快从微生物资源到功能活性物质开发利用的进程，提升和增强企业在产品更新迭代原始创新能力和市场竞争力。
合作方式
转让或者联合推广。
所属行业领域
生物医药医疗
项目六：临床长时程心电智能诊断平台
成果简介
心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到2.9亿人，心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会，2050年，老龄化水平将达到30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体，面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护，从而早预防、早发现、早治疗，已经成为医疗服务的重点。
基于长时程医疗数据的临床心电智能检测平台是推动心血管疾病科学防治和管理升级的关键技术。近年来，众多医疗设备厂商在可穿戴设备领域大力投入，所研发可穿戴设备可实现用户心电图等生理健康数据的长时程监测，弥补了医院测量心电图的短时性。本课题中，基于人工智能算法研发心血管疾病智能诊断系统，将可穿戴设备、移动终端、云端服务器所实现自动诊断结果与专家诊断结果有机结合起来，实现心电疾病诊断智能化。长时程临床心电智能检测平台的建立，利用可穿戴设备实现了对用户身体状况的长时程监测和异常筛查，可有效推动心血管疾病健康管理模式建立。
医院心内科教授团队在正常和疾病心电数据库有长期的积累，曾负责十二五国家科技支撑计划《基层心电监护产品应用评价研究》，在心电监护产品评价和推广应用方面积累了丰富的经验，在本项目中提供了医疗级心电测试数据库，与该大学某教授一起搭建了医生在环并不断反馈的心电智能检测平台，同时，该医院作为远程诊断管理中心，为未来心电产品的推广应用和心电智能诊断的评测提供了良好的平台。该大学电子工程系团队在低功耗硬件设计、生理大数据分析、心电智能算法研究领域有着长期的积累。团队在国内外顶级期刊会议上发表文章百余篇，其中SCI文章40余篇，发明专利授权近20项。团队基于人工智能算法开展心血管疾病智能诊断研究，在多种心电疾病诊断中达到世界先进水平。
团队所研发临床长时程心电智能检测平台特点如下：
1、实现长时程心电数据的展示、查询、关键指标计算等功能；
2、基于医疗大数据和人工智能技术，实现室性早搏、房性早搏、T波改变、ST段改变、早复极图形改变、心房颤动等10余种常见心电术语的智能诊断，准确度高；
3、建立心电诊断术语工程化分级体系，实现医学和工程科学高效结合；
4、建立心电图规范化数据库，为医学研究创造基础。
应用说明
2017年7-12月，所研发长时程临床心电智能检测平台在该相关医院开展测试。测试结果证明，所研发检测平台可基于长时程心电图等数据实现较高准确度的室性早搏、房性早搏、心房颤动等多种心电术语诊断。
效益分析
目前，长时程临床心电智能检测平台需求迫切，国内外涌现出多种心电图检测系统。然而，已有系统在心电图数据规范化和智能诊断算法准确度等方面仍无法满足需求。本平台克服了已有系统的不足之处，有着广阔的推广空间。
合作方式
联合推广
所属行业领域
生物医药医疗
项目七：可注射干细胞3D微组织治疗实现微创高效再生医学
成果简介
以组织工程和干细胞治疗为代表的再生医学是现代医学最具发展潜力的领域，有望成为继药物和器械治疗之后下一个医疗健康行业的支柱产业。再生医学已在临床成功地用于皮肤再生，关节软骨重建，肌腱、脊髓损伤修复，免疫系统功能重建等，并在治疗疑难病症（如遗传性疾病和心血管类疾病）和各类器官组织（如神经、肝脏、心脏、胰腺等）修复和再生的动物模型和临床试验中显示出良好效果。然而，传统组织工程由于人造组织的空间尺度较大，需要通过有创性的手术移植来实现，并且由于传质问题，移植人工组织的存活也是一个重大挑战。相比之下，可注射细胞疗法将游离细胞（如干细胞）通过微创的方式直接注入体内进行治疗显示出更加良好的临床应用前景。国外现在已有三款干细胞药物和多款干细胞治疗产品获批上市，外资药企正不惜重资买断干细胞治疗技术。放眼国内，数十个干细胞产业化基地已经布局成型。全球细胞治疗产业预计到2020年的将达到4000亿美金的规模。
然而目前干细胞的体外培养扩增质量和成本以及细胞体内传输的成活率等问题制约着干细胞治疗的发展。该大学医学院教授研究团队创新性的开发出基于可注射干细胞3D微组织的新型再生疗法，证实可大大增强干细胞在病灶区域的定位，存活和组织再生治疗效果，有望为实现“一针干细胞注射治疗疑难重大疾病”的梦想提供重要工具和手段。
据研究报道，国内对糖尿病足未予足够重视，有限资料表明糖尿病足溃疡主要为缺血性溃疡或神经缺血性溃疡。40岁以上、病程超过5年的2型糖尿病患者中，90%的患者合并有周围血管病变，其中43%的患者合并重度的血管病变。我国50岁以上糖尿病患者下肢动脉病变的患病率高达19.47~23.8%。糖尿病患者下肢截肢的相对危险是非糖尿病患者的40倍，约85%的截肢是由足溃疡引发的，15%左右的糖尿病患者一生中会发生足溃疡。因此，现迫切需要治愈下肢缺血性疾病的疗法。3D微组织再生疗法仅需要相当于传统干细胞疗法十分之一用量就可使患下肢缺血疾病的小鼠实现血管和肌肉组织再生，避免截肢。这是迄今为止文献报道的可实现下肢缺血再生和治疗所需干细胞量最少和最有效的报道。与此同时，3D微组织疗法目前在科研领域内，也在大动物（犬）椎间盘蜕变、小动物（鼠）皮肤损伤及小动物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力验证。这种可注射3D微组织平台技术可辅助各种类型的细胞治疗和组织再生，有望像药物传递对于药物治疗一样在细胞治疗领域产生广泛而重大的影响。其潜在市场主要是各大医院和医疗机构，将成为未来治疗重大疑难疾病的利器。
产品优势：
1、3D微组织疗法，可实现干细胞体外3D仿生型大规模培养；
2、3D微组织在体外培养过程中，微组织构建的干细胞微环境可产生预激机制，相比于传统的二维扩增培养，更加有效的维持干细胞在体外的活性与功能；
3、3D微组织疗法，可避免游离干细胞在体内病灶区大量流失（微尺度特性），防止细胞在注射移植过程中的损害（高弹性特性）；
4、3D微组织疗法构建的体外干细胞微环境，可抵御病灶区的周边的恶劣环境，维持干细胞活性与功能，提高治疗效率；
5、3D微组织疗法目前已在小动物下肢缺血（糖尿病足）模型中得到有力验证：该疗法仅需要相当于传统游离细胞疗法十分之一的间充质干细胞用量就可使患有下肢缺血性疾病的小鼠实现血管和肌肉组织再生，避免截肢，这是迄今为止文献报道的可实现下肢缺血再生和治疗所需干细胞量最少和最有效的报道；
6、3D微组织疗法目前也在大动物（犬）椎间盘蜕变、小动物（鼠）皮肤损伤及小动物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力验证。
应用说明
2011-2015年，3D微组织疗法在大动物（犬）椎间盘蜕变、小动物（鼠）下肢缺血、小动物（鼠）皮肤损伤及小动物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力验证。
应用此新型疗法我们还成功的实现了微创高效治疗比格犬的椎间盘退变。核磁和X光检测都表明在半年的治疗周期中，3D微组织较游离细胞注射治疗在促进髓核再生和维持椎间盘高度等方面都有显著增强。与此同时，由于椎间盘是一个高内压的特殊组织，传统游离细胞注射治疗后会沿注射孔道返流在椎间盘外部形成骨赘，产生二次病灶。由于高弹性3D微组织要比注射孔道尺度要大，从而防止了细胞返流，避免了骨赘的形成，大大提高了治疗的安全性。相关工作发表在生物材料著名期刊上。
相关文章已发表在国际知名的美国科学院院刊和生物材料权威期刊等杂志上，并被国内外期刊和媒体广泛报道，产生了广泛影响。
申请相关专利两项，一项已授权。
效益分析
由于目前国内外尚无同类产品，而干细胞治疗和再生医学的需求比较迫切，因此本平台技术具有较大的推广空间。
合作方式
联合推广
所属行业领域
生物医药医疗
项目八：人工智能喉
成果简介
据不完全统计，我国听力语言残疾居视力残疾、肢残、智残等五大残疾之首。目前我国聋哑人数已经达到2057万人，占中国人口总数的1.67%。因此，如何帮助聋哑人发声，让聋哑人和正常人一样说话，成为了一个具有挑战性的课题。
课题组从2004年开始从事石墨烯新型传感器的研究工作，在多方项目的资助下，掌握了多种传感器的制备工艺，创新性开发出石墨烯人工智能喉，利用多孔石墨烯的优势，制造出一种收发同体，适合穿戴的集成声学器件，有望在未来解决聋哑人的说话难题。
这种集成声学器件，利用石墨烯的热声效应来发射声音，利用石墨烯的压阻效应来接收声音，实现了单器件的声音收发同体。器件使用的多孔石墨烯材料具有高热导率和低热容率的特点，能够通过热声效应发出100 Hz-40 kHz的宽频谱声音。其多孔结构对压力也极为敏感，能够感知发声时喉咙处的微弱振动，可以通过压阻效应接收声音信号。因此，这种器件能够准确感知聋哑人低吟、尖叫等特殊声音，并将这种“无含义声音”转换为频率、强度可控的声音，有望在将来转换为预先录制的语言。
工作示意图
应用说明
当人工喉佩戴者大声发出低吟时，人工喉会感知喉咙振动状态并发出预先设定的声音，当佩戴者变换低吟的长短、声调时，人工喉发出的声音也会随之对应发生明显变化。
“解码”之前，需要聋哑人根据自己的发声特点，将不同强度和不同频率的低吟、尖叫音进行排列组合，形成聋哑人的“语言编码”。"'编码’后的每个聋哑人发音，就像键盘上的字母键，只需要用不同排列组合，就能表达出聋哑人连续的、完整的语义。这就把我们常人听不懂的聋哑人低吟音转化成为正常的语言，并且可以连续表达。”
智能石墨烯人工喉除了能够辨别不同音调，还能根据声音强弱、尖叫、咳嗽等声音震动，“解码”出不同种类的聋哑人“语言”，同时能够实现音节和音调的排列组合，让聋哑人说出更丰富的句子。
效益分析
目前，市场上的帮助聋哑人发声的产品尚不成熟，产品的质量差异太大，而目前聋哑人人数比较多，市场需求量大。石墨烯人工智能喉因为其成本低，灵敏度高等优点，具有较大的推广空间和推广优势。本产品成本低，灵敏度高，生产快速，与人体的贴合性好，无污染，无危害，可以长期稳定使用，具有明显的经济和技术优势。
合作方式
联合推广
所属行业领域
生物医药医疗