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再生医学市场前景范文1
针对目前高校“成果多、转化少、推广难”等问题，为促进高校科技、资本、产业的良性互动，我们特开设《项目点睛》栏目。本刊将邀请技术、市场、投融资等多位专家对高校有较高市场价值的科技项目进行多角度、立体化点评，重点项目安排在本栏目逐期刊登，敬请广大读者及项目投资者关注！
本期重点推荐
项目介绍
组织和器官的丧失或功能衰竭是人类健康面临的主要危害之一，也是人类疾病和死亡的最主要原因。据美国的一份资料显示，每年有数以百万计的美国人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍疾病，每年有800万人次需要修复手术，年耗资超过400亿美元。我国是一个人口大国，因创伤和疾病造成的组织和器官缺损或功能障碍病例居世界之首，每年仅因烧伤需进行皮肤移植的患者就达百万之多，每年各种骨、软骨损伤患者达300万人，其中需人工关节置换术者达100万人，国外进口人工关节在国内销售额每年达2亿元人民币。
目前，对组织和器官的损伤或功能衰竭的治疗有三种方法，一是移植别人或动物同类器官 ；二是自体组织移植 ；三是人工合成代用品。但就移植而言，主要存在两个问题 ：其一为组织的相容性，即所移植的组织或器官受到免疫排斥，难以永久性替代受损组织、器官的功能；其二为供体的严重不足，全世界每年有两百万患者需要进行器官移植，而可供移植的器官只有两万个，在过去的五年，有1万名美国人因等待移植器官而死亡。随着人类寿命的延长，供体不足的情况将越加严重。自体组织移植，尽管不存在免疫排斥，但必须牺牲人体正常组织来修复病损组织，在病损组织修复的同时，又形成了另一新的组织缺损，是一种以创伤修复创伤的治疗模式。自体组织移植也同样会受到供体来源有限，而不能满足大面积组织、器官缺损修复的需求。人工合成代用品尽管具有不限量的优势，但植入后易导致异物反应，继发感染而最终被排出体外。因而上述治疗方案最终仍难以修复受到损伤的组织或器官使之功能得到长期恢复。那么，如何从根本上解决组织、器官丧失和功能障碍是科学界特别是生命科学所积极努力和探索的重大课题。
本研究成果所开发的皮肤组织工程支架材料是以天然胶原作为主要研究对象，复合壳聚糖等其他天然或合成生物可降解材料，采用仿生学的方法，制备得到双层皮肤支架材料。通过理化性能测试、体内外降解实验、生物学实验以及动物实验，测试了支架材料的生物相容性、理化性能和降解性，并优化了支架材料的组成和结构，同时确定了不同形态支架的加工工艺，掌握了材料与细胞之间的作用机理。
经动物试验研究表明，本项目开发的生物材料具备以下功能 ：(1)生物材料能使细胞粘附并生长 ；(2)材料及其降解产物不会引起炎症及毒副作用 ；(3) 材料能加工成三维结构 ；(4) 材料孔隙率不低于90%，保证了细胞-材料作用能大面积进行，提供了细胞外再生的足够空间 ； (5) 在完成组织再生后高分子能较好地被机体吸收 ；(6) 高分子支架的降解速率与皮肤组织细胞再生速度相匹配。另外，项目的技术制作工艺还使支架材料形成致密的表层可以防止细菌入侵及体液的快速蒸发，多孔的内层有利于组织的长入。值得一提的是，本研究采用无机纳米银颗粒增强胶原―壳聚糖复合材料的抗菌性，具有较高的抗菌效率，在7天内持续抗菌，并能减少换药过程中二次损伤给病人带来的痛苦。
项目持有者
张其清 博士，教授，博士生导师；主要从事生物材料、组织工程、生物纳米技术和控制释放药物体系研究、产品开发和指导研究生工作。
2002年12月受聘于厦门大学生物医学工程学特聘教授、博士生导师、厦门大学生物医学工程研究中心主任、医学院副院长。现任中国医学科学院、中国协和医科大学生物医学工程研究所党委班子成员、所学术委员会委员、所高级职称评审委员会委员；中国医学科学院生物医学工程研究所生物材料及人工器官研究室主任；厦门大学生物医学工程研究中心主任；福建省生物医学工程重点实验室主任；福建省生物医学工程重点学科负责人；厦门大学医学院副院长、学术委员会主任；厦门市生物医学工程技术研究中心主任等职。
技术专家点评
潘仕荣 教授，博士生导师。1966年天津大学高分子专业本科毕业，1982年华南理工大学材料研究所高分子专业研究生毕业，硕士学位，现任中山大学生物医学工程专业研究员，博士研究生导师，中国生物医学工程学会生物材料理事。1981年从事生物医学工程和生物材料的科研与教学工作，主要研究方向为抗凝血材料和生物降解材料及其医学应用。
目前，治疗烧伤、烫伤、交通意外等所致的皮肤缺损时，医生最常采用的治疗方式都是“拆东墙补西墙”的办法，主要是从被烧伤者本身的正常部位提取皮肤。当遇到皮肤烧伤面积较大的患者，自身可以用来移植的完整皮肤有限时，医生不得不采取先移植一部分植皮，然后让患者自身重新长出新皮肤后，再进行第二次、第三次……皮肤移植。这也意味着患者不但要历经数个周期的治疗，并承受着昂贵的医疗费用和数次身体疼痛的折磨，而且还要让患者在治疗创伤的同时又添新伤。但是，当遇到有些烧伤面积严重到自身无完好皮肤可以移植的患者，医生只好采取异体皮肤移植的办法，或采用亲属皮肤甚至猪皮。这种异体移植，很容易产生异体免疫排斥反应，易造成移植后的皮肤坏死，而且异体器官的来源十分困难。若采用的异种器官为猪皮，那么免疫排斥反应会非常严重，且这些治疗方法因价格十份昂贵，一般患者无力承担，最终只好放弃治疗，故寻找一种理想的皮肤替代物是临床上一大急需解决的难题。
目前，由厦门大学生物医学工程研究中心张其清教授课题组开发出的“医用复合型组织工程支架材料”成果，其利用从贝类、螃蟹壳、虾壳等海产品中提取出的壳聚糖材料，与其他天然材料复合，制成多孔且具有生物活性的新型医用组织工程支架材料，并用从人体内不同组织器官中提取出的种子细胞，一同在体外环境构建出具有生命功能的组织器官后再植入到人体内，从而可对病缺损部位进行治疗性修复。同时，该项目还系统研究了皮肤组织工程的种子细胞、体外构建技术、修复皮肤缺损、冷冻保存等一系列基本科学问题，并开展了利用组织工程皮肤替代物修复动物皮肤缺损的临床前实验研究。经动物全层皮肤缺损的修复实验表明，构建的组织工程皮肤具有创口症反应轻，抗菌性能和组织相容性良好，并能促进创面愈合等优点。该人工皮肤在组织学和功能上完全接近天然皮肤，具有分化良好的表皮层和真皮层，有一定弹性，可随意移动、剪切、缝合、移植手术操作简单，适合于较大面积移植，并且能够抵抗胶原酶消化，在体内能够自然降解。其组织相容性好，能永久性地覆盖创面，具有很强的抗感染能力，移植成功率高，减少抗生素的应用，减轻病人的经济负担，特别值得一提的是移植后换药次数少，术后护理也简单，避免了反复手术。另外，病人在移植成功后，创伤形成的疤痕很小，能够达到较好的美容效果。研究结果基本解决了组织工程皮肤产业链上一系列关键科学问题，为皮肤组织工程的产业化奠定了坚实基础。
厦门大学这项研究成果标志着我国在组织工程皮肤领域已经达到了国际先进水平，是继组织器官移植及重建手术之后，治疗病缺损组织器官的第三种手段，是一项既有理论意义又有重大应用前景的成果，适合于治疗大面积烧伤、慢性难愈合性溃疡及肿瘤切除后的皮肤缺损，其市场前景广阔。
市场专家点评
卢世璧 中国工程院院士，著名骨科专家。现为中国人民总医院主任医师、教授，骨科研究所所长。
卢世璧院士于1958年调入中国人民总医院骨科，历任骨科住院医师、主治医师、副主任医师、副教授、主任医师、教授等。现任国际生物材料科学与工程院士，华裔骨科学会理事，中国残疾人康复协会理事长，中华医院管理学会医疗技术应用管理专业委员会主任委员，中国医药生物技术协会骨组织库分会主任委员，北京生物医学工程学会理事。
如何加速伤口愈合并消除疤痕和肢体在大面积烧伤后自体皮源不足的情况下及时覆盖创面、减轻创面收缩和疤痕增生是目前临床医学亟待解决的问题。厦门大学生物医学工程研究中心张其清教授课题组开发的组织工程化人工皮肤正是解决这类问题的根本途径。
据统计，每年全世界由于炎症、溃疡、外伤、烧伤、肿瘤手术后以及先天性畸形等原因造成的皮肤缺损和异常病例不胜枚举。仅在中国，每年仅因烧伤和溃疡导致的皮肤缺损病人超过2500万人，其中每年需要皮肤移植的病人超过300万人。由于组织工程产品具有巨大的潜在市场，近年来，国际上一些大的企业和制药公司纷纷开始进行组织工程产品的研制，据调查，美国研制组织工程产品的市场销售量每年增加22.5%，而国内在此方面的研究尚处于起步阶段，目前尚无相关产品。国外同类人工皮肤的市场售价为每张2万元人民币(每张大小 ：10cm X 25cm)。就国内而言，目前天津市场使用的同各异体皮 1.5元/cm2 ，北京市场使用的脱细胞异体真皮 18元/cm2，猪皮2元/ cm2。当然各种皮肤及代用品价格各地或有不同，仅以天津地区为例，一位中度烧伤病人治疗费约为3万~5万元，重度烧伤病人治疗费约为5万~10万元。按一个适应症病人每年消耗1000元组织工程化人工皮计算，一年可创产值60亿～120亿元。
另外，我国是一个人口大国，随着汽车工业的发展及体育运动的普及，由意外造成的伤害不断增加并向青年组发展，由肿瘤、感染、生理功能减退以及其他病因导致的组织缺（病）损的发病率也很高，所以该产品的市场需求量大且呈上升的趋势。
厦门大学的这项具有自主知识产权和兼具理论和实用 价值的项目成果，经试验表明，其构建人工皮肤的方法简单、技术路线成熟稳定，标志着我国在组织工程化皮肤的研究领域已经进入了国际先进行列。厦门大学研制的人工皮肤一旦产业化，其价格可在每张0.1万～0.3万元人民币范围内，只为进口产品的一半。据市场调查，美国每年的烧伤病人比例为1‰，欧洲每年的烧伤病人比例为3‰～5‰，由此可见，人工皮肤的市场需求量非常大，而我们可以凭借低廉的价格优势参与国际竞争。
投资专家点评
冯 恂 金融学博士，国联证券研发部总经理。
证券市场六年的工作经验，具备敏锐的洞察力，良好的分析判断能力，优异的团队管理能力。
目前国联证券研发拥有金融工程组、行业公司组和核心客户组三个研究服务团队，与行业监管部门、社科院金融研究所、证券时报和券商、基金等建立良好合作关系，并逐步在业内树立良好声誉。
医用复合型组织工程支架材料的开发是一项国际前沿课题，它是运用生物医学工程学等的方法和技术，将种子细胞、支架材料以及生物活性因子等结合起来，在体外构建具有生命功能的组织器官，然后再将构建的这种组织器官植入到体内，用于病缺损部位的修复治疗，目前，发达国家都投入巨资开展组织工程产品的研发。我国“十五”、“十一五”规划也将组织工程列入重点发展的领域之一，是“973”、“863”、支撑计划等资助的重要方向。
该项目的主要技术成果――复合型组织工程化人工骨和组织化人工皮肤支架材料以及在体外构建了组织工程化的组织器官，从目前的行业发展情况来看，该成果在胶原、壳聚糖材料的选择和研究方法及技术路线等方面都具有较为明显的创新，已经达到了国际先进水平。并且福建省是海洋大省，贝壳类海产品极为丰富，支架材料的来源非常广泛，这样其成本比现有的合成材料要低三分之二，发展这一项目具有得天独厚的成本优势。更为重要的是厦门大学拥有该产品的独立知识产权，为未来产业化生产奠定扎实基础。
美国已经有多个人工皮肤产品，并占据了许多国家的市场份额。日本也计划两年内实现人工皮肤技术的国产化。我国虽然在皮肤组织工程方面也取得了许多成绩，但离人工皮肤的工业化还有一段距离。从现在看来，新技术对我们产业的注入度还比较低，虽然我国的科研未落人后，但这一领域的产业体系还没有完全形成，高技术材料和制品市场90％以上都被进口产品占据。华西口腔医院每年采用的几百颗人工种植牙和近百克人工骨，均为进口产品。从先进的实验室技术，到真正有市场竞争力的产品，目前国内还是有一段距离的。现在的局面是 ：研究人员不是专业经营人才，加之资本有限，产业化过程中难免小打小闹 ；而企业独立研发又难以突破技术瓶颈。
而该项目目前仅仅是部分组织在动物实验中获得成功，未来还面临着临床试验的效果考察及如何与国外产品竞争等市场开拓情况。这些问题都尚属未知，而且组织工程化器官的临床应用标准也有待建立与健全，这些都是技术推广与产业化发展所面临的巨大挑战和难题，同样都需要时间。另外在这一段时间内，也可能会面临被新技术或新工艺（例如对复合组织器官构建探索的新成果）所替代的变数。从投资的角度来说，虽然该项目的市场前景和发展方向广阔，但是需要较长的投资时间，并且伴随着一定的投资风险，真正落到产业化需要科研人员与企业家联手共同解决。
阅读完张其清教授的成果项目“医用复合型组织工程支架材料”后，我不禁将之与一个名叫夏莉女孩的经历联系在一起，这是一个曾经备受社会关注和让人感动的故事，故事的起因就是源于主人公夏莉被泄漏的天然气爆燃而致重度烧伤。据报道，当时的夏莉已经面目全非手严重变形，两个眼睛红肿得像灯笼，全身都贴着纱布。医院的鉴定是，她上身和四肢是深二度烧伤，创面正好占了全身的一半。
亲生父亲的抛弃和养父母及社会的关心暂不赘述，烧伤对其影响是我今天所联想到的。对烧伤病人来讲，每次手术不是最痛苦的，因为可以麻醉，但最痛苦的，一是怕感染，只要创面存在一天，危险就存在一天 ；二是留下永恒的创伤，由于当时的资金和技术因素，夏莉只是度过了危险期，创面复合了，脱离了生命危险，却留下了疤痕。经过自己坚强的毅力，已经拿到硕士学位的夏莉准备步入职场时，却因为容貌“吓人”而一再被拒之门外。
我在想，如果当时夏莉有足够的资金支付医药费，那么可以到国外接受组织细胞再生手术修复，也许不会留下一张“吓人”的容貌。但当时的境况是亲生父亲因不堪医疗重负偷偷溜走，是养父和社会的关心和支持才使得脱离生命危险，所以期望高额的资金支持是不现实的。我又在想，当时的医院，在得知夏莉的情况后，不但竭力治疗，而且减免医疗费。如果当时医院拥有了具有生物活性的新型医用组织工程支架材料技术，那么肯定会用于夏莉的创伤修复，也就没有因烧伤留给夏莉永恒的伤痛，夏莉可能在拿到研究生证书后走上工作岗位。办公桌前的她，嘴角挂着甜甜的微笑……
再生医学市场前景范文2
中文摘要........................................................... I
英文摘要...........................................................II
目录............................................................. III
1. 绪论.............................................................1
1.1 前言.........................................................1
1.2 黄酮类化合物的结构...........................................1
1.3 背景.........................................................1
2. 实验部分.........................................................4
2.1 主要材料和试剂...............................................4
2.1.1 原材料.................................................4
2.1.2 实验仪器...............................................4
2.1.3 材料与试剂.............................................4
2.2 实验方法.....................................................4
2.2.1 桑葚中总黄酮的提取.....................................4
2.2.2 总黄酮含量的测定.......................................5
2.2.2.1 芦丁标准曲线的制备.............................5
2.2.2.2 样品含量测定...................................6
3. 结果与讨论.......................................................7
3.1 单因素实验...................................................7
3.1.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响...........................7
3.1.2 提取温度对总黄酮提取率的影响...........................8
3.1.3 料液比对总黄酮提取率的影响.............................9
3.1.4 提取时间对总黄酮提取率的影响..........................10
3.2 总黄酮提取正交实验结果与分析................................11
3.3 四种树脂静态吸附与解吸......................................13
3.3.1 四种树脂静态吸附......................................13
3.3.2 四种树脂静态解吸......................................14
3.3.3 四种大孔吸附树脂的相关参数............................15
3.4 大孔吸附树脂分离纯化实验分析................................15
3.4.1 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响...............15
3.4.2 无机盐对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响............16
3.4.3 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响..............17
3.4.4 乙醇洗脱剂浓度对解吸率的影响..........................18
3.4.5 乙醇洗脱速率对解吸率的影响............................20
3.4.6 乙醇洗脱用量对解吸率的影响............................21
3.5 大孔树脂的预处理与强化再生..................................22
3.5.1 大孔树脂的预处理.....................................22
3.5.2 大孔树脂的强化再生...................................22
3.6 小结........................................................22
4. 总结与展望......................................................23
致谢...............................................................25
参考文献...........................................................26
1 绪论
1.1 前言
黄酮类化合物（flavonoids），又名生物类黄酮化合物（bioflavoinoids），是色原酮或色原烷的衍生物。黄酮类化合物多存在于高等植物及羊齿类植物中。苔类中含有的黄酮类化合物为数不多，而藻类、微生物、细菌中没有发现黄酮类化合物[1]。黄酮类化合物又大多存在于一些有色植物中，如在松树皮提取物、绿茶提取物、银杏叶提取物、红花提取物中，都发现黄酮类化合物的存在。而在植物的各个部分包括根、茎、心材、树皮、叶、花、果实中，也都发现了黄酮类化合物而植物叶中大部分黄酮类化合物一般是以苷的形式存在，而在很多个种的叶子角质中明显地存在有微量的配基[2]。
1.2 黄酮化合物的结构
黄酮类化合物具有强大的抗氧化性，自由基清除性和金属螯合性，有强大的抗氧化活性和脂质过氧化过程的活性[3]。以黄酮（2-苯基色原酮）为母核而衍生的一类黄素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物 ，也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广，在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在，也有以游离形式存在的。天然黄酮类化合物母核上常含有羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等取代基。由于这些助色团的存在，使该类化合物多显黄色。又由于分子中γ-吡酮环上的氧原子能与强酸成盐而表现为弱碱性，因此曾称为黄碱素类化合物。
根据三碳键（C3）结构的氧化程度和B环的连接位置等特点，黄酮类化合物可分为下列几类：黄酮和黄酮醇；黄烷酮（又称二氢黄酮）和黄烷酮醇（又称二氢黄酮醇）；异黄酮；异黄烷酮（又称二氢异黄酮）；查耳酮；二氢查耳酮；橙酮（又称澳咔）；黄烷和黄烷醇；黄烷二醇（3，4）（又称白花色苷元）；花（色）［又称2-苯基苯并吡（喃）］。
1.3 背景
桑葚，别名：桑实、桑果，为桑叶落叶乔木桑树的成熟果穗。全国大部分地区均产，以南方育蚕区产量较大。4-6月份果穗成熟呈红紫色时采收。洗净，捻去杂质，晒干或略蒸后备用。生食以个大肉厚，糖性足者为佳，味微酸而甜。也可加蜜熬膏用。桑葚味甘、寒《滇南本草》：“益肾脏而固精，久服黑发明目”。桑葚中含有丰富的黄酮类化合物，其中又以药桑椹中黄酮含量最高，黑桑椹次之，白桑椹较低[4]。由于桑葚中富含黄酮化合物和维生素，具有良好的保健作用，可作为优良的维生素类补充食品。桑椹治疗咽炎效果好，无毒副作用，是值得推广使用治疗急慢性咽炎的“珍贵食品”，尤其是对中老年病和延缓衰老有重要意义。有关桑椹延缓衰老的实验表明，机体衰老与氧自由基引发的脂质过氧化作用密切相关。药桑能有效清除自由基，抗脂质过氧化，这可能与药桑果含有丰富的天然抗氧化成分VC、 β-胡萝卜素、硒、黄酮等有关。桑果可通过改善免疫机能而起到抗氧化、延缓衰老及润肤美容的功效[5]。
桑葚中生物类总黄酮主要为芦丁、槲皮素、花青素等黄酮类化合物，芦丁与乌发成分有关，能使头发变的黑而亮泽。花青素等黄酮类化合物作为一种强有力的抗氧化剂，它能够保护人体免受一种叫做自由基的有害物质的损伤。有助于预防多种与自由基有关的疾病，包括癌症、心脏病、过早衰老和关节炎，花青素还能够增强血管弹性，改善循环系统和增进皮肤的光滑度，抑制炎症和过敏，改善关节的柔韧性。大量研究表明槲皮素具有扩张血管降血压、防治冠心病、减轻心肌肥厚、抑制血管平滑肌细胞增生肥大、抗血栓形成等多种心血管保护作用。
现代市场上无论是国内还是国外对生物类黄酮的提取的原料主要是大豆类与蔬菜类物质，但到目前为止，从桑葚中提取生物类总黄酮的研究还没有报导。研究表明，现在农村对桑葚浪费比较严重，一般都作废弃处理，或者到市区以水果类廉价卖出，但是如果把这部分资源利用起来，市场前景是广阔的，同时也为黄酮的提取提供了一个新的途径。据调查，桑葚中含黄酮量为0.41%，主要为芦丁，槲皮素与花青素，桑葚中含有丰富的生物类黄酮，因而从桑葚中提取生物类黄酮可能会具有广阔的市场前景，同时也是制备与提取生物类黄酮的又一种方法。由于生物类黄酮在特定方面有着显著的作用与疗效，黄酮受到越来越多人的重视与发展生产。而且，现在的黄酮提取主要是大豆类物质与蔬菜类物质，且形式比较单一。桑葚在江浙地区及南方都有生长，这部分资源一直都没很好利用起来，如果利用起来，可节省生产成本所以开发这个项目具有较好的产业化市场前景。
目前，无论是国际还是国内市场上对生物类黄酮需求量巨大，据统计，目前市场上黄酮生产总量远远低于需求量，市场缺口庞大。一些企业生产的量较小，而且价格昂贵，价格之所以贵，主要的原因：一是生产原料不足和原料价格的昂贵；二是含有足够生物类黄酮含量的原料资源的有限。
我们提供的原料与研究的技术,可以弥补以上的不足,首先,我们用于生产生物类黄酮的原料为我国南方的桑树林(桑葚) 资源丰富，分布很广，桑葚的开发利用前景十分广阔。这种桑葚,利用的资源巨大,将低价的桑葚迅速转化为系列产品，潜力是巨大的。这样不仅能为桑农增加经济收入，为国家创造更多的财富，而且能满足市场对桑葚保健食品的需求，取得很好的经济效益和社会效益。桑葚及其制品已在我国南京、上海、杭州等大城市上市，很受消费者欢迎。由此可见,不存在原料不足和原料价格昂贵的问题;其次,如果工艺全自动化,实现产品工业化生产,可以说,未来的产品不仅具有非常理想的市场而且更具有令人满意的利润空间。传统的生物类黄酮制取工艺生产周期长,生产成本重,从原料成本分析,大大加重企业负担,桑葚本身就是一种药材,而且营养价值很高,含维生素,氨基酸,矿质元素等含量丰富.采用桑葚,节省成本,另一方面,也给农民带来一定的经济收入。
2 实验部分
2.1 主要材料和试剂
2.1.1 原材料
桑葚（摘自浙江科技学院小和山南麓）
2.1.2 实验仪器
压榨机 （上海赛康电器有限公司）
电子分析天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）
集热式恒温加热磁力水浴锅 DF-101S （巩义市予华仪器有限责任公司）
数显恒温水浴锅 HH-6 （常州澳华仪器有限公司）
玻璃层析柱 （3.0*30cm）
UV-7504C紫外可见分光光度计 （上海欣茂仪器有限公司）
旋转蒸发器RE-52（上海亚荣生化仪器厂）
2.1.3 材料与试剂
芦丁标准品 (南京替斯艾么中药研究所)
D-101,DM130,DM301大孔吸附树脂（上海摩速科学器材有限公司）
D-101-I大孔吸附树脂 （杭州汇华树脂有限公司）
氢氧化钠（浙江中星化工试剂有限公司）分析纯
无水乙醇（天津市大茂化学试剂厂）分析纯
石油醚（60-90目）（杭州大华化学试剂厂）分析纯
亚硝酸钠（杭州高晶精细化工有限公司）分析纯
硝酸铝均（杭州高晶精细化工有限公司）分析纯
2.2 实验方法
2.2.1 桑葚中总黄酮的提取[6]-[9]
将桑葚原料用压榨机压榨，用石油醚提取，静置，去除石油醚部分；将上述剩余部分用50-90%的乙醇作为提取剂，55℃-75℃水浴回流提取3次，提取液静置，过滤，滤液经减压回收乙醇得浓缩液；浓缩液用酸调节pH值到微酸性；加入无机盐使溶液的无机盐含量为3%-6%左右；上样液过非极性大孔吸附树脂柱层析进行吸附；先用去离子水淋洗柱体积，再用50%-80%的乙醇淋洗大孔树脂，进行解吸附，淋洗液经减压回收乙醇，真空干燥即得产品。
2.2.2 总黄酮含量测定
2.2.2.1 芦丁标准曲线的制备[10]:
精密称取芦丁标准品20.0mg，加无水乙醇溶解后定容到100.0ml。分别准确移取上述溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0ml；然后各加5%的NaNO2 1.0ml，静置6min；再各加10%Al(NO3)3溶液1.0ml，静置6min；最后各加1mol/LNaOH溶液10.0ml，并以水定容至刻度。在510nm 波长下，以试剂空白为参比，测定不同浓度芦丁溶液的吸光度A。对A与芦丁浓度C（ug/ml）进行线性回归处理，当芦丁浓度在8-48 ug/ml范围内时，线性回归方程为：A=0.0121C-0.0019，R2=0.9999。以吸光度值为纵坐标，浓度为横坐标进行回归，绘制标准曲线。如下图1
表1 标准芦丁溶液—吸光度
标样编号 1 2 3 4 5 6 7
芦丁浓度(g/ml) 0.0000 0.008 0.016 0.024 0.032 0.040 0.048
吸光度(A) 0.000 0.094 0.194 0.289 0.386 0.487 0.579
图1 芦丁标准曲线图
2.2.2.2 样品含量测定
取待测品2份，减压浓缩至干，用乙醇溶解，按“标准曲线的制备”项下测定样品络合前后的差示吸光度值，平行测定三次，取平均值，然后用标准曲线方程计算样品中总黄酮类成分的含量[11]。
3 结果与讨论
3.1 单因素实验
3.1.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响
在20g样品中，分别加入200ml不同浓度的乙醇，60℃恒温水浴中，提取2小时后，抽虑，旋转蒸发，最后将溶液定容至50ml，在510nm下测其吸光度A值。得出图2，总黄酮提取率与乙醇浓度之间的关系。
表2总黄酮提取率与乙醇浓度之间的关系
乙醇浓度(%) 提取率(g/kg)
0 1.14
20 1.92
40 2.12
60 2.37
80 2.45
100 2.38
图2.乙醇浓度对提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出乙醇的提取效果以80％左右的浓 度最好，随着乙醇浓度的增加，总黄酮的提取率先上升然后在80％左右达到最高，而后下降。结合图2，因此确定乙醇浓度在60％-90％之间比较合适。
3.1.2 提取温度对总黄酮提取率的影响
在20g的样品中，加入200ml的80％乙醇，分别在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴中，提取2小时后，抽虑，旋转蒸发，最后将溶液定容至50ml，在510nm下测其吸光度A值，得出图3，总黄酮提取率与提取水浴温度的关系。
表3 总黄酮提取率与水浴提取温度之间的关系
提取温度(℃) 提取率(g/kg)
30 2.19
40 2.26
50 2.38
60 2.45
70 2.53
80 2.5
图3.提取温度对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率随着提取温度的增加也不断的提高，然后也随之下降，但是温度过高会将其中的活性成分易被破坏，杂质的溶出量增加，给提纯带来不便，成本加大，也造成溶剂损失。所以综合各方面因素考虑，提取温度在50℃-80℃之间会比较适合。
3.1.3 料液比对总黄酮提取率的影响
在20g样品中，分别加入100ml、150ml、 200ml、300ml 80％乙醇，60℃恒温水浴中，取2小时后，抽虑，旋转蒸发，最后将，溶液定容至50ml，在510nm下测其吸光度A值，得出图4，总黄酮提取率与料液比的关系。
表4 总黄酮提取率与料液比之间的关系
料液比 提取率(g/kg)
10 2.33
15 2.4
20 2.45
30 2.47
图4 料液比对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率在料液比1:10～1:20时，随着料液比的增加，提取率也较快得增加，但当料液比大于1:20后，提取率增加不大。因此将料液比控制在1:10～1:20之间提取结果会比较理想。从提取效果，减少溶剂用量等方面综合考虑，用量不宜过大，所以最好是将料液比控制在1:10～1:20之间较合适。
3.1.4 提取时间对总黄酮提取率的影响
在20g样品中，加入200ml的80％乙醇，60℃恒温水浴中，分别提取1小时，1.5小时，2小时，3小时后，抽虑，旋转蒸发，最后将溶液定容至50ml，在510nm下测其吸光度A值，得出图5，总黄酮提取率与提取时间的关系。
表5 总黄酮提取率与提取时间之间的关系
提取时间(h) 提取率(g/kg)
1 2.35
1.5 2.41
2 2.45
3 2.48
图5.提取时间对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率随着提取时间的增加也不断的提高，增幅不大，但是随着提取时间的增加，料液中的杂质也不断的分解出来，这样就会影响提取的效果，因此也不是提取时间越长对提取效果越好，通过实验分析及考虑时间效益，可以将提取时间确定为1小时～2小时之间。
3.2 总黄酮提取正交实验结果与分析[12]-[13]
提取工艺条件的正交试验设计以及桑葚中生物类总黄酮含量的提取采用乙醇提取法提取桑葚中总黄酮效果较好，为了进一步找出乙醇提取法提取的最佳试验条件，根据前人的实验结果和文献分析，我们选择了水浴提取温度、提取时间、乙醇浓度、料液比四个因素进行正交实验设计。根据前面的单因素实验结果分析，水浴提取温度定在50℃-80℃为较佳的条件，提取时间在1h-2h为佳,乙醇浓度在60%-90%为较佳的条件，定料液比1:10-1:20为较佳的条件，实验因素水平见下表6：
表6 实验因素水平表
水平\因素 提取温度(℃) 提取时间(h) 乙醇浓度(%) 料液比
1 55 1 60 1:10
2 65 1.5 75 1:15
3 75 2 90 1:20
采用正交表进行实验，以总黄酮得率为考察指标，测定总黄酮含量。
表7 正交实验结果
序号 提取温度(℃) 提取时间(h) 乙醇浓度(%) 料液比 吸光度（A） 提取率(g/kg)
1 55 1 60 1:10 0.298 2.25
2 55 1.5 75 1:15 0.315 2.38
3 55 2 90 1:20 0.312 2.35
4 65 1 75 1:20 0.323 2.44
5 65 1.5 90 1:10 0.317 2.39
6 65 2 60 1:15 0.314 2.37
7 75 1 90 1:15 0.330 2.5
8 75 1.5 60 1:20 0.321 2.42
9 75 2 75 1:10 0.339 2.56
K1 6.98 7.19 7.04 7.20
K2 7.20 7.19 7.38 7.25
K3 7.48 7.280 7.24 7.21
k1 2.327 2.397 2.347 2.400
k2 2.400 2.397 2.460 2.417
k3 2.493 2.427 2.413 2.403
极差 0.166 0.030 0.113 0.017
最佳条件 A3 B3 C2 D2
正交实验效应曲线图
由表7可知，在正交实验设计的范围内，最佳的实验方案为A3B3C2D2,即水浴提取温度为75℃，乙醇浓度为75％，提取时间为2h，料液比为l:15。由表7极差分析可以得出，影响总黄酮提取得率因素的主次顺序为ACBD，即水浴温度>乙醇浓度>提取时间>料液比。提取桑葚总黄酮的最佳工艺条件为A3C2B3D2，即水浴温度为75℃，乙醇浓度为75％，提取时间为2h，料液比为l:15。此条件下测得桑葚总黄酮的提取率约为2600mg/kg。
3.3 四种树脂静态吸附与解吸
3.3.1 四种树脂静态吸附
分别量取大孔吸附树脂D-101、D-101-I,DM130，DM301各5g经过（预处理、水溶胀体积)置锥形瓶中，各加入上述制备的提取液80mL，每份树脂加20ml提取液，浸泡24 h，充分吸附后，过滤，用少量蒸馏水淋洗树脂，将滤液与淋洗液合并，作为吸附残液。分别测定各树脂吸附残液以及树脂吸附前样品的差示吸收光谱，树脂吸附量由下式计算[14]-[15]:
吸附量 =
3.3.2 四种树脂静态解吸
将静态吸附后滤出的树脂分别用80％的乙醇60 mL浸泡24 h，充分解吸后过滤，用少量80％的乙醇冲洗树脂，合并人滤液中。测定滤液的吸收光谱，树脂解吸量、解吸率[16]由下式计算：
解吸量
解吸率=
不同型号树脂对桑葚总黄酮的吸附—解吸性能
大孔吸附树脂D-101、D-101-I、DM130、DM301对桑葚总黄酮的静态吸附和静态解吸效果见表8。
表8 不同型号树脂吸附—解吸性能的结果比较
树脂型号 吸附量（mg/g） 解吸量（mg/g） 解吸率（%）
D-101 6.90 6.32 91.6
D-101-I 6.77 5.92 87.4
DM130 6.866 5.56 80.9
DM301 6.65 6.07 91.2
从表8中数据可以看出，三种树脂的吸附量D-101> DM130> D-101-I> DM301，但是解吸量和解吸率是：D-101> DM301> D-101-I> DM130，经综合考虑D-101树脂的吸附—解吸性能较好，故以下对吸附条件优化选择D-101树脂。
3.3.3 四种大孔吸附树脂的相关参数
表9 四种大孔树脂的相关参数
型号 直径/mm 表面积/ m2*g-1 平均孔径/A 外观 极性
D-101 0.3-1.25 ≥400 90-100 乳白色 非极性
D-101-I 0.3-1.25 ≥600 90-120 乳白色 极性
DM130 0.3-1.25 ≥500 130-140 乳白色 弱 极性
DM301 0.3-1.25 ≥330 90-100 乳白色 中极性
3.4 大孔吸附树脂分离纯化实验分析
3.4.1 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取60mL提取液5份，每份树脂加12ml提取液，一份不凋pH值，另外4份分别调pH值至3.0，4.0、6.0，7.0，制成pH值为3.0、4.0、5.5(原液)、6.0、7.0的5份溶液，温度都为室温（25℃），加入14 mL D-101树脂，静态吸附24 h，过滤，并用少量水淋洗树脂，合并滤液及淋洗液，得到不同pH值的吸附残液，测定吸收光谱，按以上方法计算吸附量[11]。
表10 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 上样液pH值 吸附量(mg/g)
1 3.0 3.370
2 4.0 3.365
3 5.5(原液) 3.326
4 6.0 3.075
5 7.0 2.956
图6 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图6显示pH约为3.0-4.0时，D-101树脂吸附黄酮类化合物能力可被显著提高。吸附能力提高的原因可能是由于在pH约为3.0-4.0时，黄酮类化合物主要以游离分子状态存在，在此分子状态下非极性大孔吸附树脂D-101可有效地吸附溶质分子。
3.4.2 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取48 mL提取液4份，每份树脂加12ml提取液，一份不加无机盐（NaCl），另一份加NaCl,使溶液中NaCl浓度为3%，一份浓度为6%，一份浓度为10%，四份份pH都调到4.0，温度都为室温（25℃），静态吸附24 h，过滤，并用少量水淋洗树脂，合并滤液及淋洗液，测定吸收光谱，按以上方法计算吸附量。
表11 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 （NaCl)浓度（%） 吸附量(mg/g)
1 原液（不加 (NaCl）) 3.365
2 3（%） 3.564
3 6（%） 3.573
4 10（%） 3.578
图7 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图7显示加入无机盐NaCl浓度时，D-101树脂吸附总黄酮类化合物能力可被显著提高。但随着NaCl浓度的增长，总黄酮吸附量增长速度相差不大。综合各方面分析，因此选取无机盐NaCl浓度为3%-6%比较合适。
3.4.3 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取60mL提取液5份，每份树脂加12ml提取液，一份为室温25℃，另外三份分别使水浴温度为40℃，50℃，60℃，70℃，五份pH都调到4.0，静态吸附24 h，过滤，并用少量水淋洗树脂，合并滤液及淋洗液，测定吸收光谱，按以上方法计算吸附量[17]。
表12 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 温度（℃） 吸附量(mg/g)
1 室温（25℃） 3.365
2 40 3.452
3 50 3.503
4 60 3.396
5 70 3.388
图8 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图8显示，吸附量随着温度的提高也随之增加，然后下降，以上数据显示，50℃时，D-101树脂吸附的产量最多，所以吸附效果较佳的吸附水浴温度为50℃。
3.4.4 乙醇洗脱剂浓度对解吸率的影响
一般地，对于非极性树脂，洗脱剂的极性越小，洗脱力越强。本实验选择了乙醇水溶液作为洗脱剂，比较不同浓度的乙醇水溶液的洗脱效果，通过考察解吸量来确定洗脱溶剂[18]。
表13 乙醇洗脱剂浓度对D-101树脂解吸桑葚总黄酮能力的影响
序号 乙醇浓度（%） 解吸量(mg/g)
1 20 2.568
2 30 2.625
3 40 2.686
4 50 2.954
5 60 2.841
6 70 2.827
7 80 2.850
8 90 2.833
图9 乙醇洗脱剂浓度对D-101树脂解吸桑葚总黄酮能力的影响
图9显示，解吸量随着乙醇浓度的提高也随之增加，然后下降，以上数据显示，50％的乙醇水溶液洗脱的总黄酮产量最多，所以洗脱效果较佳的乙醇浓度是50％。
3.4.5 乙醇的洗脱速率对解吸率的影响[19]
将总黄酮的样品溶液100ml 5份，分别上柱，完全吸附后，先用去离子水进行洗柱，然后分别用3倍柱体积50%的乙醇分别以0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ml/min的速率进行洗脱，收集洗脱液测定总黄酮含量，计算解吸出的总黄酮的解吸率，结果见图10
表14 乙醇洗脱速率对解吸率的影响
序号 乙醇洗脱速率（ml/min） 解吸率 (%)
1 0.5 88.65
2 1 86.37
3 2 78.39
4 3 70.88
5 4 65.72
图10 乙醇的洗脱速率对解吸率的影响
乙醇的洗脱速率越快解吸率越低，因此洗脱时宜慢不宜快，当考虑洗脱速率小则洗脱时间长，故选择洗脱速率则要根据解吸率及时间综合考虑，图10中可以看出，当洗脱速率为0.5ml/min时洗脱效果较好，而洗脱速率为1.0ml/min时洗脱效果也相差不大，因此洗脱速率以0.5-1.0ml/min为最佳洗脱速率。
3.4.6 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
将总黄酮样品的溶液100ml 5份，分别上柱，完全吸附后，再用去离子水进行洗柱，然后分别用1倍柱体积、2倍柱体积、3倍柱体积、4倍柱体积、5倍柱体积50%的乙醇以1.0ml/min的速率进行洗脱，收集洗脱液测定黄酮含量，计算解吸出的总黄酮的解吸率，结果见图11
表15 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
序号 乙醇洗脱用量（柱体积数） 解吸率 (%)
1 1 65.78
2 2 80.29
3 3 86.37
4 4 87.55
5 5 88.48
图11 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
从图11中可以看出，当乙醇的洗脱用量达到3倍柱体积数时，解吸率接近90%，超过3倍柱体积时，解吸率基本不增加。因此，乙醇的最佳洗脱用量为3倍柱体积数。
3.5 大孔树脂的预处理与强化再生
3.5.1 大孔树脂的预处理
商品树脂均残留惰性溶剂，故使用前根据应用需要，必须进行不同深度的预处理，在提取器内。加入高于树脂层10-20厘米的无水乙醇浸泡3-4小时，然后放净洗涤液，为一次提取过程。用同样方法反复洗涤至出口洗涤液在试管中加3倍量水不显浑浊为止，后用清水充分淋洗至无明显乙醇气味，即可进行一般使用。净品树脂已作深度处理，可直接使用，或按前款3项执行。
3.5.2 大孔树脂的强化再生
当大孔树脂正常使用一定周期后，吸附能力降低或受急性严重污染时，需要强化再生处理，其方法是加入高于树脂层10-20厘米的3%-5%盐酸溶液浸泡2-4小时后，用同样浓度5-7倍体积量盐酸溶液淋洗，再用纯水充分淋洗，直至出口洗涤液PH值呈中型，然后以5%氢氧化钠溶液按以上方法浸泡2-4小时，并用同样方法淋洗至通 完5-7倍体积量氢氧化钠溶液，再用水充分淋洗直至出水PH值呈中型，即可再次投入使用。树脂强化再生还需根据污染程度，酌情加减酸、碱浓度及用量[20]。
3.6 小结
选用D-101大孔吸附树脂可有效地从桑葚中提取生物类总黄酮类有效成分，提取的最优 条件，即：以75%乙醇为提取剂，提取水浴温度75℃，提取料液比为1:15 ，提取时间为2 h；较优的分离纯化条件为：待分离样品溶液pH值调至3.0-4.0左右，无机盐（Nacl）的浓度为3%-6%，吸附水浴温度为50℃，洗脱最佳溶剂为50％的乙醇溶液，洗脱最佳速率0.5-1.0ml/min，洗脱最佳用量为3倍柱体积。用上述提取，吸附、分离纯化条件后得到生物类总黄酮的提取率可以达到 2600mg/kg（以芦丁计）,生物类总黄酮的含量接近50％。方法对桑葚中总黄酮工业化生产具有一定的应用价值。总的说来，本文在实验方法上简单易操作，提取率高，实验的重复性好。如果能将这些实验应用到生产实践中，使桑葚能够得到更好的利用，具有一定的实际意义。但在实际应用中还有许多实际问题，还需进一步扩大实验水平，对工艺条件进一步细化优化，进一步提高提取率，简化生产工艺，使得人们能够更有限的利用一些资源。
4 总结与展望
全球对植物提取物制品的需求量日益增多，全球植物药市场2006年产值将突破350亿美元，近年来上市的保健产品中，很大一部分其主要功效成分都属于黄酮类化合物，涉及功能食品的许多方面，如防衰、防癌、提高免疫力、降脂、降压食品等，由于黄酮具有防治心脑血管疾病、防癌抗癌等药理作用，许多国家正在开发相关产品，前景十分看好。本实验所采用的方法简单，能建立实验室小型工艺，药品，试剂等也容易购得，当然本实验也存在一些问题，但通过以后的研究一定可以得以改善，得出更优良的方案。另外在黄酮新产品开发和利用中，前景十分看好。现代市场上无论是国内还是国外对生物类黄酮的提取的原料主要是大豆类与蔬菜类物质，但到目前为止，从桑葚中提取生物类总黄酮的研究还没有报导，。研究表明，现在农村对桑葚浪费比较严重，一般都作废弃处理，或者到市区以水果类廉价卖出，但是如果把这部分资源利用起来，市场前景是广阔的，同时也为黄酮的提取提供了一个新的途径。据调查，桑葚中含黄酮量为0.41%，主要为芦丁，槲皮素与花青素，桑葚中含有丰富的生物类黄酮，因而从桑葚中提取生物类黄酮可能会具有广阔的市场前景，同时也是制备与提取生物类黄酮的又一种方法。由于生物类黄酮在特定方面有着显著的作用与疗效，黄酮受到越来越多人的重视与发展生产。而且，现在的黄酮提取主要是大豆类物质与蔬菜类物质，且形式比较单一。桑葚在江浙地区及南方都有生长，这部分资源一直都没很好利用起来，如果利用起来，可节省生产成本所以开发这个项目具有较好的产业化市场前景。我们用于生产生物类黄酮的原料为我国南方的桑树林(桑葚) 资源丰富，分布很广，桑葚的开发利用前景十分广阔。,这种桑葚,利用的资源巨大,将低价的桑葚迅速转化为系列产品，潜力是巨大的。这样不仅能为桑农增加经济收入，为国家创造更多的财富，而且能满足市场对桑葚保健食品的需求，取得很好的经济效益和社会效益。桑葚及其制品已在我国南京、上海、杭州等大城市上市，很受消费者欢迎。由此可见,不存在原料不足和原料价格昂贵的问题;其次,如果工艺全自动化,实现产品工业化生产,可以说,未来的产品不仅具有非常理想的市场而且更具有令人满意的利润空间。传统的生物类黄酮制取工艺生产周期长,生产成本重,从原料成本分析,大大加重企业负担,桑葚本身就是一种药材,而且营养价值很高,含维生素,氨基酸,矿质元素等含量丰富.采用桑葚,节省成本,另一方面,也给农民带来一定的经济收入。
致谢
首先感谢我的导师黄俊老师，首先我觉得他是一个很亲近的人，平易近人，很乐于和学生谈心，对工作严谨细致、一丝不苟，我的毕业设计刚上去，他就晚上修改了一下，第二天把一些错误的跟我详细讲解，也教了我做事的态度和做人的态度，在此我再次深表感谢。虽然充分考虑到了实验过程中困难以及失败，但是不免因此而沮丧和失落，感谢指导老师黄俊老师帮助及时纠正错误与调整研究方法，解决各种困惑；感谢我的同学在精神和物质上的帮助，实验的进度和各位的关心帮助是分不开的。再次感谢我的导师黄俊老师，回首四年，转瞬即过，以后将要踏上社会岗位，同学们都要各奔东西了，真的希望大家一路走好，记住我们在一起的日子。最后感谢我的母校浙江科技学院，还有所有帮助我的朋友们，谢谢！
沈智翔
二OO九年六月四日
于杭州
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再生医学市场前景范文3
关键词：菊芋；利用现状；开发前景；郧阳山区
菊芋（Helianthus tuberosus）又名洋姜、菊姜，地方俗称金香芋。原产北美洲，17世纪后传入中国，为宿根性草本食药同源植物，在我国东北、内蒙、冀、豫、鲁、陕、宁、江、浙、皖、鄂、湘、川等地区都有栽培。在鄂西北地区有广泛分布，多生长于房前屋后、地边、荒畔等非耕边际土壤上，尚无规模化种植和深度开发研究。菊芋具有利水除湿、清热凉血和胃中之功效，是较为珍贵的食药同源植物，亦被联合国粮农组织官员称为21世纪人畜共食作物，菊芋块茎富含淀粉、氨基酸、维生素、菊糖及人体必需的多种矿物质。民间作为蔬菜食用，多将块茎煮食、炒食、腌制。地上茎叶可作饲料，种植菊芋亦可防止水土流失，美化环境。目前，关于菊芋的应用价值主要集中于食用和医疗保健方面，对其资源的综合利用，本区域尚处于空白，而关于菊芋的深加工研究非常欠缺，难以使生态区域这一珍贵资源发挥应有的作用，为当地人民造福。本文综述了菊芋的营养保健、医疗保健价值，及其在涵养水体、生态保护功能等方面的研究现状，以期为菊芋深加工综合应用提供科学依据，使生态区域菊芋资源具有更广阔的应用前景。
1 菊芋的生物学特性
1.1 植物学特征
菊芋株高1.5～2.3 cm，叶面粗糙，被短糙毛或刚毛，基部叶对生，上部叶互生，长卵形或卵状椭圆形，长10～15 cm，宽3～9 cm，3脉，叶缘具锯齿，先端急尖或渐尖，基部宽楔形，叶柄上具为狭翅，每株叶数500～600片，茎上有分枝和刚毛，头状花序黄色，每穗结2～4颗瘦果，根茎块状，根系发达，入土较深，在根茎处长出葡萄茎，其尖端膨大成块茎，形状为不规则的瘤形，颜色有红、白、紫、黄等。
1.2 生长环境
在我国各地均有分布，抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐盐碱[1]，菊芋生长适温18～28℃，气温低于15℃时生长缓慢，3月中旬萌动，11月中下旬地上茎叶枯死，同化产物向块茎中贮藏。以块茎在土壤中越冬休眠，地下块茎能耐-30℃低温，再生性极强，一次种植可永久性繁衍，每一复生块茎年繁殖速度可达20倍，菊籽落地扎根。无病虫害，一旦形成连片，人畜很难破坏其繁衍发展。郧阳是山区农业大县，菊芋资源丰富，但凡有人居住的地方，均有生长和繁衍。
2 菊芋资源利用
2.1 珍贵的食药同源植物
研究表明，菊芋块茎富含氨基酸、菊糖、淀粉、维生素和人体必需的多种微量元素[2]，其中，块茎含菊糖（Inulln），叶含向日葵精（Heliangine），叶的腺毛含勒普妥卡品（Leptocapin），地上部的菊芋花挥发的油含向日葵醇（Helianthol）A，即男士香精的原料.芳香成分中主要含有β-甜没药烯（β-bisaboiene）。每100 g块茎中含水分79.8 g，粗蛋白1%，脂肪0.1 g，碳水化合物16.6%，粗纤维16.6%，灰分2.8 g，钙
49 mg，磷119 mg，铁8.4 mg，尼克酸0.6 mg，维生素C 0.6 mg，还含有一定量的硫胺素、核黄素、抗坏血酸和尼克酸。
2.2 优良的生物再生能源作物
利用菊芋块茎制备菊芋粉，再经酶水解直接生产高纯度的果糖，果糖发酵后还可制成酒精，被称为绿色石油，是很好的代用燃料[3]。在全球能源危机的背景下生物柴油技术引人注目，经提取后的多聚果糖经过复杂的化学过程可转化为果寡糖，果寡糖中含有高果寡糖，向其中加入大肠杆菌后经过细胞工厂的作用即可转化为生物柴油。同时其又是增加汽油燃烧质量的理想提高剂。
2.3 营养保健价值
菊芋可直接作为蔬菜食用，通常有以下几种做法：①煮食，将菊芋150 g洗净去皮，加入淘洗的大米，煮粥食用清淡味美；②炒丝，取菊芋100 g洗净去皮切丝，与肉丝共炒，香脆可口；③素炒片，将菊芋100 g洗净去皮切片，锅中放适量素油，烧热后下菊芋片，翻炒片刻，再加入食盐、味精、葱花、姜末炒熟即可食用；④凉拌菊芋丝，将鲜菊芋洗净去皮切丝，加100 g洗净的鱼腥草切段，加调味品适量拌匀，鲜食爽口鲜美；⑤菊芋汁饮料，鲜菊芋洗净去皮，加入50 g胡萝卜，洗净切碎并榨汁，加适量白糖调匀饮服，清热解毒。
孙纪录等[4]研究表明，用菊芋粉作为食品的功能配料主要用于：①替代巧克力制品的甜味剂；
②替代奶油、冰冻淇淋的油脂；③改进低脂干酪特性和口感（涂抹剂）；④替代乳油蛋白或淀粉衍生物；⑤强化食品的膳食纤维，为牛奶、酸奶、乳制品饮料和大豆等低脂食品提供全脂产品的口感，提高营养价值带来更佳品味；⑥生产低脂肉制品。
菊芋粉可通过如下工序制得：
菊芋块茎清洗切片烘干打碎过筛菊芋粉。
2.4 医疗保健价值
菊芋花性味甘、凉，入肝经，有疏肝清热、明目益睛之功效，适用于明目干涩、目赤肿痛等[5]。菊芋根性味甘，凉入肺，有清热凉血，利湿消肿之功效。
医疗功效分类：清热凉血药，消肿药。
性味：味甘、微苦、性凉。
主治：热病，肠热出血，跌打损伤，骨折肿痛，腮腺炎。
现代研究发现，从菊芋中提取的菊糖，可治疗糖尿病，其对血糖有双重调节作用[6]，既可使糖尿病患者血糖降低，又能使低血糖病人血糖升高。研究显示，菊芋中含有一种与人类胰腺里内生胰岛素结构非常相似的物质，当尿中出现尿糖时，食用菊芋可以控制血糖含量，有降低血糖作用，当出现低血糖时，食用菊芋同样能够得到缓解。
菊芋是提取高纯度低聚果糖的最佳原料[7]，低聚果糖可有效增殖人体内双歧杆菌双，降低血脂，改善脂代谢，提高人体免疫力。用于功能保健饮料，食品的添加剂，中国市场上的双歧因子等医药保健品，均以菊芋为原料[8]。经国内外许多著名大学、医学院及科研机构证实，菊芋生理保健功能确切而成为21世纪高科技生物制品。
2.5 生态功能保护作用
防风沙、防水土流失，茎叶腐烂后，增加土壤有机质含量[9]，培肥地力，涵养水体，起到保护生态的作用，无病虫害，无需打药，除草、施肥等田间管理，一次播种多次收获，更符合现今农村劳动力老龄化或短缺实际，大大降低劳动成本。绿色、低碳、环保、经济，美化净化环境，维护生态平衡。
2.6 养殖业的重要饲料来源
菊芋的地上部分可作猪、牛、羊、兔、驴等家畜及家禽（鸡、鸭、鹅等）的青干饲料。
3 存在的问题和展望
国内对菊芋的功能性研究始于20世纪90年代[10]，国家科技部“九五”攻关项目取得的科研成果――酶法生产低聚果糖，即为第三代保健食品功能因子。欧美、日、荷、比利时等国早在20世纪70年代开始研究菊芋，目前世界上有几家公司已工业化生产菊芋粉：比利时的CRAPTI公司和WARCOINC公司，荷兰的SENSUS集团子公司和COSUN公司，其产量占世界菊芋粉产量的98%。有资料显示，2003年，市场菊芋粉价格为3万元/t，2008年菊糖价格为21万元/t，而2008年菊芋价格为600元/t，2012年菊芋价格上升至1 400～1 600元/t。有专家预测，今后几年菊芋粉用量将以14%的年增长率增长。国内对菊芋粉深加工研究虽起步较晚，但近几年势头迅猛，诸如亚洲最大的菊芋粉深加工企业――丰宁平安高科实业有限公司与俄罗斯的菊芋粉合作项目落户河北，山西益生元生物科技有限公司建立年产5 000 t的低聚果糖生产线；广东的江门量子高科生物股份有限公司攻克核心技术，采用色谱分离技术，成功生产出95%以上的高纯度低聚果糖；河南天冠集团年生产1万t纤维萘乙酸，这些对于菊芋资源丰富的郧阳山区无疑是利好消息。
郧阳地处国家南水北调中线核心水资源区，是国家重点生态功能保护区、转型发展创新区，按照国家相关规定水位线上3 km2为生态屏障保护区和限制开发区。可适度规划库区两岸上千公里岸区非耕边际土壤，引进优良菊芋品种规模化种植，不失为一项长效民生工程。除菜用外，为国内深加工企业提供菊芋粉原料，充分利用国家对水资源区和秦巴山片区重点扶持的历史机遇期，与重点研究机构联姻，引进菊芋深加工企业，在加强对菊芋菜用食品研究开发的同时，加强低聚果糖的研究开发，综合利用，为社会提供更多的生态系列产品，使水资源区人民共享改革发展成果。
2012年郧县引进了白皮菊芋优良品种，在管理粗放条件下，平均每1 hm2处理产量达62 002.5 kg，产品出口朝鲜，当地超市供不应求。市场鲜芋价格
1 400～4 000元/t。由此可见，该区域适度规模种植，潜力大，市场前景好。郧阳山区优越的自然生态环境，所生长出的菊芋有机、绿色、无污染，是食品、医药、化工的上等原料生产地。
菊芋为粗放型、经济多用型作物，无需打药、施肥、除草，无病虫害，完全适合当今农村留守老、弱、妇劳动力简单化种植，且可对水资源区的荒漠化进行治理，在保护生态环境涵养水体方面具有极其重要的作用[11]。
参考文献
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再生医学市场前景范文4
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1～100nm）或由纳米粒子作为基本单元构成的材料．纳米粒子也叫超微颗粒，处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域，这样的体系既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，与常规尺度物质相比具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等［1－2］．纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用，例如在原子、分子和超分子水平上的操控．纳米技术应用于生物领域产生了纳米生物技术，纳米生物技术的发展已经对医学产生很大的影响，过去的几十年中，市场上已经出现基于纳米技术的一些药物，许多具有药物诊断和药物传输功能的纳米材料都可以应用到生物医学中．纳米技术打开了微米尺度以外的世界，而细胞水平上的生理和病理过程都发生在纳米尺度，因此纳米技术将对生物医学产生深远影响．纳米生物技术和生物医学以及其他技术的关系如图1所示［3］．本文仅对量子点、纳米金、碳纳米管、氧化铁和富勒烯等纳米材料在生物医学中的应用研究现状及发展前景做一综述．
2纳米材料在生物医学中的应用
2．1量子点
量子点（quantumdots，QDs）是一种粒径为2～10nm的半导体纳米晶，主要包括硒化镉、碲化镉、硫化镉、硒化锌和硫化铅等．与传统的有机荧光染料相比，QDs具有激发波长可调、荧光强度更高、稳定性更强、不易发生光漂白和同时激发多种荧光等优点．通过对多种量子点同时进行激发，可以达到多元化检测的目的，有利于进行高通量筛选．QDs的发射光谱随尺寸大小和化学组成变化而有所改变，因此可以通过控制QDs的尺寸和化学组成使得其发射光谱覆盖整个可见光区［4］．随着QDs尺寸的减小，其电子能量的不连续性产生独特光学性质，因此，QDs可以作为荧光探针用于生物分子成像，进行生物分子的识别．Goldman等［5］利用亲和素修饰CdSe／ZnSQDs，通过亲和素－生物素化抗体的特异性结合形成荧光纳米粒子复合抗体，探讨了在蛋白毒素检测领域的应用前景．Genin等［6］以QDs为探针对半胱氨酸蛋白进行检测，检测时间可以持续到150s，检测机理是将QDs与有机荧光染料分子CrAsH、半胱氨酸依次结合，利用形成的复合体进行检测．Liang等［7］研究链酶亲和素修饰的QDs对mi－croRNA的定量检测效果，利用QDs发出的荧光信号对microRNA的含量进行测定，最低检测限达到0．4fmol．Shepard等［8］利用量子点和Cy3，Cy5荧光染料共同作用，对炭疽杆菌进行多元检测，大大提高了检测效率，与传统的双光色检测相比体系通量提高了4倍．杜保安等［9］采用水相合成法合成了Mn2＋掺杂CdTe量子点，通过在CdTe量子点中掺杂Mn2＋，进一步改良CdTe的发光性能及热稳定性，扩大了量子点的应用范围．聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG）因其容易和氨基、羧基、生物素等多种功能化基团反应而常用于QDs的表面改性，而且PEG还能够增加QDs的化学稳定性．研究发现，用低聚PEG－磷酸酯胶束包覆QDs后分散于水中，其荧光强度几周内都不会发生改变，若分散于磷酸盐溶液中，80h后荧光强度只降低10％［10］．QDs特殊的光学性质使得它已逐步应用于光发射二极管、生物化学传感器、太阳能电池、生物分子成像和纳米医学等领域．
2．2金纳米粒子
金纳米粒子（AuNPs）具有独特的光学性质、良好的生物相容性、易修饰生物分子以及制备简单等特点，因此在生物传感、分子成像、肿瘤治疗和药物传输等生物医学领域得到广泛研究．Wang等［11］利用N－羟基琥珀酰亚胺修饰的AuNPs实时检测人体血液中链霉素和生物素的相互作用，发现经修饰后的AuNPs具有3μg／mL的低检出限和3～50μg／mL的宽动态检测范围，为构建全血中蛋白检测和细胞分析的新型光学生物传感器提供了思路．Huang等［12］将金纳米棒连接上表皮生长因子抗体后作用于癌细胞，发现金纳米棒附近的分子表现出更强、更敏锐和极化的拉曼光谱，这对于肿瘤的早期准确检测成像具有很大意义．Wei等［13］研究了AuNPs和紫杉醇对HepG2肝癌细胞凋亡的影响，发现AuNPs单独或与紫杉醇协同作用可以引起HepG2细胞凋亡，AuNPs可以增强紫杉醇对HepG2细胞的抑制和凋亡作用．Tong等［14］研究发现叶酸结合的金纳米棒在近红外光照射下可以破坏质膜，这是由于细胞内钙离子的快速增多进而导致肌动蛋白动态异常造成的．但是，关于AuNPs的研究还处于初级阶段，许多问题尚需进一步的深入研究．例如：如何制备各种形态和结构以及可控成分的AuNPs，如何在治疗过程中实现定向输送和释放的靶向性以及使AuNPs作为探针的信号放大以便用于生物检测等都需要进一步的探索．本课题组Liu等［15］研究了AuNPs对成骨细胞系MC3T3－E1的增殖、分化和矿化功能的影响，结果表明，20，40nm的AuNPs均促进MC3T3－E1细胞的增殖、分化和矿化功能，且呈现出剂量和时间依赖性．RT－PCR结果表明，20，40nm的AuNPs均促进runt相关转录因子2（Runx2）、骨形态发生蛋白2（BMP－2）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OCN）基因的表达．结果显示，AuNPs能够促进MC3T3－E1细胞成骨分化及矿化功能，而且影响随纳米颗粒的尺寸变化有所不同．Runx2，BMP－2，ALP和OCN4种基因可能相互影响，从而刺激MC3T3－E1细胞的成骨分化．实验结果提示，与骨中羟基磷灰石晶体尺寸相似的AuNPs可能扮演了一个晶核的角色，从而刺激其周围细胞的增殖、分化和矿化，形成钙的沉积．随后Liu等［16］又研究了AuNPs对骨髓基质细胞（MSCs）增殖、成骨和成脂分化的影响，结果表明，AuNPs可以促进MSCs向成骨方向分化，抑制向成脂方向及成脂横向分化．结果揭示了AuNPs是如何进行细胞内活动进而影响骨髓基质细胞的功能，对合理设计用于组织工程和其他生物医学方面的新材料具有重要意义．
2．3碳纳米管
碳纳米管（carbonnanotubes，CNTs）的结构，形象地讲是由1个或多个只含sp2杂化碳原子的石墨薄片卷曲成的纳米级圆筒．根据石墨片层数不同，CNTs可分为单壁碳纳米管（SWCNTs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）．CNTs的长度从几百纳米到几毫米不等，但它们的直径均在纳米量级，SWCNTs和MWCNTs的直径分别在0．4～3．0nm和2～500nm．MWCNTs也是由几个石墨片层的圆筒构成，层间距在0．3～0．4nm．CNTs可以在药物供给系统与细胞之间形成圆筒形的渠道，输送肽、蛋白质、质粒DNA或寡核苷酸等物质．CNTs还能促进骨组织的修复生长，促进神经再生，减少神经组织瘢痕产生．Kam等［17］将CNTs胺基修饰后，通过生物素连接具有荧光的抗生素蛋白链菌素，孵育白血病细胞HL60一定时间后，发现细胞内产生较强的荧光，且随CNTs浓度和孵育时间的延长，荧光强度不断增强，证明CNTs能将大分子蛋白载入HL60细胞内．Feazell等［18］研究胺基化的SWCNTs运输铂（Ⅳ）复合物的效果，结果发现铂（Ⅳ）复合物以胺基化SWCNTs为载体进入癌细胞，并且其细胞毒性比连接前高出100多倍，为提高肿瘤化疗药物的敏感性提供了新思路．Zhang等［19］采用原代培养小鼠成骨细胞（OBs）为模型，研究了SWCNTs（直径＜2nm）、DWCNTs（直径＜5nm）和MWCNTs（直径＜10nm）对OBs增值、分化和矿化功能的影响，结果表明，它们均抑制OBs的增殖、横向分化和矿化功能，且呈现时间和剂量依赖性，并且明显抑制了OBs中Runx－2和Col－Ⅰ蛋白的表达水平．Liu等［20］进一步研究了SWCNTs（直径＜2nm）和MWCNTs（直径＜10nm）对骨髓基质细胞（MSCs）增殖、成骨分化、成脂分化和矿化的影响，结果表明，SWCNTs和MWCNTs明显抑制了MSCs的增殖，且呈现出了剂量依赖关系．SWCNTs和MWCNTs抑制MSCs增殖和成骨分化的机制可能是通过调节依赖于Smad的骨形态发生蛋白（BMP）信号通路而起作用．结果提示，CNTs对OBs和MSCs的生长起着重要的调控作用，其生物安全性评价还需进行充分研究以便将来进行合理设计用于生物医学．由于碳纳米管独特的结构，其外表面既可以非共价吸附各种分子，还可以共价键合多种化学基团，内部则可以包埋小分子，从而提高了其表面负载率及实现增溶和靶向等．在生物医学上，鉴于碳纳米管具有的生物膜穿透性和相对低的细胞毒性，在药物传递方面具有较好的应用前景．碳纳米管的应用给肿瘤的诊断与治疗带来了新的机遇，随着对其用作药物载体的深入研究，低毒高效的修饰性碳纳米管有望在将来广泛应用于临床［21］．
2．4氧化铁纳米粒子
氧化铁纳米粒子由于具有超顺磁性，是一类具有可控尺寸、能够外部操控并可用于核磁共振成像（MRI）造影的材料．这使得氧化铁纳米粒子广泛应用于蛋白质提纯、医学影像、药物传输和肿瘤治疗等生物医学领域．Wang等［22］采用一种新方法将色酮偶联到Fe3O4纳米颗粒上，合成的结合物使色酮在培养基中的溶解度急剧增加，从而使HeLa细胞吸收色酮能力增强，结合物能更有效抑制HeLa细胞增殖，这种色酮耦合的Fe3O4纳米粒子可以作为多功能输送系统用于诊断和治疗．Wei等［23］研究发现Fe3O4纳米颗粒可以特异性检测H2O2和葡萄糖，并且具有很高的灵敏度．结果显示，对H2O2的检测精度可达到3×10－6mol／L，对葡萄糖的检测精度达到5×10－5～1×10－3mol／L．Xie等［24］发展了一种新方法用于制备超微磁性纳米颗粒，其中小配体4－甲基苯膦二酚用作表面活性剂来稳定颗粒的表面，其与氧化铁表面具有很强的螯合作用，进而与环状多肽链接，可用于靶向诊断肿瘤细胞．刘磊等［25］通过化学共沉淀法制备了铁磁性纳米粒子（FeNPs），并以W／O反相微乳法制备了包埋荧光染料三联吡啶钌配合物Ru（bpy）2＋3的二氧化硅纳米粒子（SiNPs）和二氧化硅磁性纳米粒子（Si／FeNPs），并研究了不同浓度的FeNPs，SiNPs和Si／FeNPs对肝癌细胞HepG2的增殖、细胞周期、表面形态和超微结构的影响，结果表明FeNPs对HepG2细胞增殖和周期没有显著影响，SiNPs和Si／FeNPs能够促进细胞生长分裂，具有促增殖作用；SiNPs和Si／FeNPs通过细胞膜的包吞作用随机进入细胞内，进入细胞后，不影响细胞的形态和超微结构．实验结果对进一步研究修饰特异性抗体、蛋白或负载抗癌药物之后的二氧化硅纳米粒子在一定交变磁场作用下的抗肿瘤效果具有重要意义．氧化铁纳米粒子是目前国内外大力研究的一种新型靶向给药系统，应用前景十分广泛．但是成功应用于活体肿瘤靶向纳米探针和纳米载药体目前仍然存在很多障碍：1）表面进行化学修饰后，氧化铁纳米纳米粒子的磁化量降低；2）纳米氧化铁上嵌入配基结合位点可能会降低它的靶向特异性，并且所载药物常常在内涵体或溶酶体中释放，而不是靶细胞的胞质；3）在到达肿瘤组织之前，结合或封装的化疗药物在血液中很快释放．氧化铁纳米粒子和其他可生物降解的、生物相容性好的聚合物微团的结合可能会解决上述问题．可以预期，随着人们对磁性纳米粒子聚合物研究的不断深入，磁性纳米氧化铁粒子将在肿瘤的诊断及治疗中发挥越来越重要的作用．
2．5富勒烯
富勒烯（C60）是一个由12个五元环和20个六元环组成的球形三十二面体，外形酷似足球，直径为0．71nm．六元环的每个碳原子均以双键与其他碳原子结合，形成类似苯环的结构．富勒烯、金属内嵌富勒烯及其衍生物由于独特的结构和物理化学性质，在生物医学领域有广泛的应用．如抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用、药物载体和肿瘤治疗等［26］．Hu等［27］发现丙氨酸修饰的水溶性富勒烯衍生物能够抑制过氧化氢诱导的细胞凋亡，其机制是通过清除细胞内外活性氧而抑制细胞凋亡．Yin等［28］研究发现C60（C（COOH）2）2，C60（OH）22和Gd＠C82（OH）223种富勒烯衍生物可以降低细胞内活性氧水平来保护过氧化氢诱导的细胞损伤，其清除的活性氧自由基包括超氧阴离子、单线态氧和羟基自由基等．Mashino等［29］研究发现甲基吡咯碘修饰的富勒烯衍生物可以通过抑制大肠杆菌的能量代谢对其活性起到抑制作用．Chen等［30］发现Gd＠C82（OH）22能有效抑制肿瘤生长并对机体不产生任何毒性，其对H22肝癌动物模型抗肿瘤效率比环磷酰胺和顺铂都高，其抑瘤效果并不像传统药物对肿瘤的直接杀伤作用，而是通过其他机制来完成．实验结果表明Gd＠C82（OH）22能提高免疫应答能力，促进巨噬细胞和T细胞分泌IL－2，TNF－α和IFN－γ等一系列免疫因子，同时促进血液中T细胞亚型Th1型因子IL－2，IFN－γ和TNF－α的分泌，说明它的抑制肿瘤生长效果有可能是通过激活机体免疫功能实现的［31］．Zhou等［32］采用差速离心和ICP－MS测定方法研究了Gd＠C82（OH）22在荷瘤小鼠组织中的亚细胞分布情况，结果表明此纳米颗粒可以进入细胞，其亚细胞分布模式与GdCl3显著不同，Gd＠C82（OH）22在动物体内是以整个完整碳笼形式存在，且在代谢过程中碳笼不会打开释放出内部的Gd3＋．随后研究了Gd＠C82（OH）22和C60（OH）22对荷Lewis肺转移瘤小鼠氧化应激水平的影响，发现2种富勒烯衍生物可以通过清除自由基抑制脂质过氧化下调氧化应激相关指标，降低由于肿瘤转移到肺造成的肺损伤［33］．这些结果都为解释Gd＠C82（OH）22纳米颗粒的抗肿瘤生长机制提供了证据，对开展金属富勒烯在抗肿瘤药物领域的研究具有很大意义．
再生医学市场前景范文5
摘 要： 液压气动元件和系统已经成为现代机械构件中不可或缺的组成部分，其主要完成能量的分配、传递与控制以及力的产生与转换，从而保证机械传动力、速度、精度和效率等指标，是机电产品向自动化、高效率、高速化、高精度、高可靠性、多样化方向发展的主要技术之一。为此，对我国液压气动工业发展的现状和展望进行分析至关重要，其可以为该行业的发展提高借鉴。
关键词： 中国 液压气动工业 发展现状 未来展望
中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00
我国液压气动工业已经发展了将近半个世纪，其发展历程经历了从无到有、从小到大的过程，如今已经在世界上占有一席之地。虽然我国的液压气动工业已经发展到可喜可贺的地步，但是其发展历程还不是完美无缺的，因此本文通过对液压气动工业的发展现状、存在问题等进行分析，提出行之有效的解决措施，并对未来的发展做出展望。
1 液压气动工业的发展现状
1.1液压气动产品的类型
我国液压气动工业经过半个世纪的努力逐渐形成一个系统化、专业化体系，已经具备了一定的技术水平和生产能力，可以基本上满足农业机械、工程机械、冶金、煤炭、矿山、机床、塑机、造船、纺织、兵器、轻工、航空、航天工业等行业的需求。而且大型成套设备的配套率已经超过了60%。到2013年统计发现，我国液压气动工业生产厂家已经超过了500家，从事液压技术研究的机构超过50多个，并且在30多所高校内部设置了机电一体化和流体传动课程。在天津工程机械研究所、广州机械科学研究院、农业机械研究院等机构设置了液压质量检测中心。改革开放以来，对液压气动产品进行了引进消化、科技攻关、创新等一系列举措，并取得了不错的效果，基本上满足了部分高端市场和国产机电的需要。不少产品如齿轮泵、柱塞泵和马达、高压阀门、叶片泵、滤油器等产品已经成为国家生产的主导产品，有些产品已经与国际化接轨，并出口到欧美等发达国家。目前我国主要的液压气动产品种类比较多，主要包括以下几大类。
1.1.1齿轮泵
目前我国能够生产的齿轮泵类型约有30多个系列，能够很好的满足我国农业机械、工程机械和车辆等行业需要。其排量在0.6-200cc/r，压力分别为16、20、25、28MPa，其中CBN高压系列每年的产量就已经超过了200万台，并且在农业机械中得到了广泛的应用。而中高压齿轮泵（压力在20、25MPa），一般采用径向平衡、间歇浮动补偿、DU轴承等常用技术，壳体采用了高强度球墨铸铁和高强度合金2种材料，致使该类产品的性能已经达到了国际水准，并广泛应用于推土机、装载机、自装卸汽车和平地机等，能够很好的满足工程机械需要。在合肥液压件厂采用非对称特殊齿轮副生产高压低噪声齿轮泵，能够精确的计算卸荷槽，低噪声脉动减小，排量11-22mL/r，工作压力20MPa。
1.1.2柱塞泵和马达
（1）轻型通轴式柱塞泵产品具有高效率、低噪声、节能等特点，属于国外的引进技术，进行了自主创新，A10V50柱塞泵是其中最具代表性的产品。其工作压力28MPa，排量在18-140mL/r，转数3000-1800r/min，被广泛应用于塑机、工程机械、降压机等。（2）轴式轴向柱塞泵与马达。上世纪70-80，我国从德国力士公司引进了该类产品，并经历了30年的改造和创新，在其中添加了一些关键设备，产品质量稳定可靠，工艺条件大大提高，开始被广泛的应用于冶金机械、工程机械、试验装置、压力机等，甚至已经达到了与国外同等的水准。（3）HA系列比例变量泵。
1.1.3叶片泵
目前，我国已经生产的叶片泵超过了十余个系列。其中，子母柱销式和叶片式是最常见的两类传统形式的低压叶片泵和中高压叶片泵。这两类产品的性能均达到了国际水平，并开始出口到欧美及东南亚。汽车转向叶片泵的品种比较多，并且在我国已经开始批量生产，能够更好的满足重型、中型卡车、部分轿车、大客车及乘用车的需求。
1.1.4摆线马达
摆线马达具有端面配流和轴配流两种形式。端面配流通常采用先进技术对转子参数进行设计，具有启动效率高、压力低、保持性好等特点，其输出扭矩大，工作压力高，采用圆锥轴承后，轴向与径向具有较强的负荷承受能力。同时该类产品还提高了配流精度，采用端面配流结构，确保高容积效率，提高产品的使用寿命。轴配流型摆线马达具有低速性能好，结构简单，体积小重量轻，短期超载能力强等特点，由于该类产品在设计过程中还采用了转子参数设计性能，所以其还具备启动效率高、压力低、运动平稳等特点，将马达噪声降到了最低。我国国产摆线马达的类型比较齐全，并且具备规模生产能力，设备性能达到了国外同类产品水平，开始远销欧美等国家。
1.1.5液压轴向系统（器）
我国生产的液压轴向系统性能优良，品种齐全。该设备的主要性能基本上达到了国外同类产品水平，被广泛的应用于叉车、农业机械、工程机械等产品中。镇江液压件厂生产的组合动态负荷传动液压转向器不仅大大提高了转向进度和作业效率，而且还能够有效降低主机能耗。
1.1.6滤油器
我国生产的滤油器品种规格齐全，产品性能优良。其过滤材料主要选用进口产品，此类材料纳污能力强，过滤精度高。由黎明公司研发和生产的环保型滤芯，用完之后可以直接烧毁，并且不会对环境产生任何污染，同时该公司还研发了双向可逆过滤器，用以满足液压闭式系统的需求，简化系统油路，提高仪器性能，如今已经被广泛的应用于农机和工程机械的闭式回路系统。
1.1.7其他如蓄能器
如今油缸和液压机具等产品已满足国内农业机械、交通救援、工程机械和建筑工程机械的需求，并逐步向国际水平研究和发展[1]。
1.2液压气动工业的研发能力和创新成果
我国液压气动产品的主要生产企业都建立了自己的研发机构，目前我国国家级高研发机构就有10多余家，省级研发中心l家，博士后工作站l家，研发人员更多。“十一五”期间，液压气动工业开始在核电、风电、航空航天、冶金设备、西气东输、电子、轻工、轨道交通、机床、生态环境以及纺织等重点产业和重点领域进行了自主化配套，逐渐打破了国际垄断，同时也取得了一系列的进步和科技成果。初步统计发现，我国16家液压气动内资企业已经拥有12项国家发明专利，125项实用新型专利，67项外观设计专利，同时有12家企业58项新产品获得了我国液压气动工业协会颁发的《行业优秀新产品奖》。
1.3技术装备水平
21世纪以来，我国的主要液压气动生产企业开始更新了技术装备，扩建或新建了厂房，增加了大批加工中心和数控机床，这些先进设备为推动我国液压气动工业的发展奠定了良好的基础。
2 目前我国液压气动工业存在的主要问题
2.1企业技术力量薄弱，资金短缺
我国液压气动工业大多为中小型企业，企业资金不足，规模普遍偏小，缺少核心技术人员，自行开发能力比较薄弱，同时液压气动配套件生产厂家的技术力量和资金相对不足，很难确保生产的产品质量满足需求。因此，不少液压气动工业为了提高产品质量，不得不引进国外的配套件，尤其是电磁先导阀，这就无形之中增加了产品的生产成本，降低了企业的经济效益。
2.2产品质量有待提高
近些年来，我国液压气动产品质量虽然有了很大的提升，但是与国际相关产品的质量相比还存在较大的差距。有很多的生产线和主机所需要的气动元件在国内是无法购买的，而国际市场上，还有很多器件存在质量问题，从而降低了产品的整体质量和使用性能，降低了用户对国内产品的信任度[2]。
3 液压气动行业未来发展展望
近些年来，液压气动技术有效的与自动化技术、融合和移植电子技术、磨损摩擦技术、信息技术新材料以及新工艺等相结合，从而扩大了产品的应用领域，提高了产品的自身质量，发展前途尤为广阔。目前，我国正从制造大国开始向制造强国转变，重点成套项目和装备制造业获得了较大的发展空间。液压气动技术具有自身独特的优点，是重点成套项目和装备制造业发生历程中不可或缺的组成部分。自从我国加入WTO以来，国内市场逐步与国际市场相融合，并且有很多国外著名厂商来中国进行合资或独资建厂，占领了中国大部分市场。在面临如此大的机遇和挑战，我国液压气动行业要想获得发展，就需要对已有的现状和问题进行改革和创新，因此必须做好以下几点：
3.1调整液压气动行业结构
日本SMC公司在我国投资3亿美元建立工厂，随后台湾亚德客公司投资5000万元在大陆建立了气动元件生产厂，随着该趋势的发展，我国有可能会成为世界液压气动元件的主要加工基地。我国倡导对外开放，这会进一步加剧外资的涌入，同时带来一些比较先进、自动化程度较高的生产设备，其不仅会推动我国液压气动行业的发展，而且还会加快我国与国际的接轨。外资企业的进入，会推动液压气动行业结构的调整，因为我国已有的很多小型企业只是地方性产业，有些可能发展成为特色产品，并具有一定的实力，占领着大部分市场领地；有些企业通过重组，能够为一些大中型企业提供零部件。配套件生产厂商会逐渐发展成为液压气动行业的一支劲旅，会不断提升其专业化程度，如活塞杆、缸筒、线圈、活塞等，这些零部件都有可能实现专业化生产，并且具有很好的出口前景。但是在液压气动行业结构调整的过程中，会有一部分企业被淘汰或转产。
3.2国产元件质量和性能有待提高
最近几年，新研发的液压气动元件已经具备了相对较高的质量和水平，为日后该行业的发展奠定了良好的基础。随着我国自动化和工业化的发展，在国家支持下，日后实力比较雄厚的企业会陆续研发出更加适合时展潮流的新技术和新产品，例如高寿命、快响应的气动元件，机电一体化的系统与产品，并且高新接线技术的集成阀，流量膜式精密过滤器，带逻辑回路和传感器的组合元件等都有可能被引入其中。随着拉拔、铸造、压延、机械、洗去毛刺、检测和清装配等技术水平的发展和提升，液压气动元件的内在质量和外观也得到了很大的提升。如今高性能软磁铁、工业陶瓷、塑封新材料等已经开始应用于新产品中，并取得了很好的使用效果，推动了我国电磁阀等元件的质量、性能和工作可靠性大大提高。预计未来5年，我国生产的气缸使用速度会提升到1.5-2 m/s，同时阀门换向频率也提升了1-1.5倍。气阀和气源处理元件在外形尺寸上未做太大的改善，但是其流量却增加了1倍。
3.3加快液压气动产品的出口速度
2003年有我国生产的液压气动元件第一次到国外参加展览会，并获得了国外厂商的一致好评。目前我国大多数国产液压气动元件具备了批量出口的能力，并且具有很大的价格优势，为今后打入国际市场创造了条件。我国预计在未来5年内液压气动元件（不包括外资企业）出口值达到2亿元左右。随着液压气动行业管理体制的不断改革和完善，以及市场秩序的不断完善和专业化生产水平的提高，液压气动行业的社会效益和经济效益将会逐步提高。
3.4加大技术改造和创新力度
实施液压气动行业技术改造和创新的主要目的是提高产品生产效率和质量，最好能够创造出适合高端市场发展需求的产品。要想做好液压气动技术的改造就需要对薄弱环节或者过去几年未被重视的生产环节进行创新，例如铸件加工前的处理环节。该处理环节需要具有一定清洁度的实验台和表面处理设备，从而为提高元件可靠性、稳定性和清洁度提供物质基础。在进行液压气动技术改造和创新时，需要借助信息技术来对传统设备进行改造，推动各类装备向智能化、信息化、数字化、网络化和柔性化方向发展，促进液压气动行业向国际平台发展，
3.5加强人才队伍的建设
要加强对不同层次人才的培养，在相关高校设置液压气动专业，设置与液压气动相关的内容和时间，这样不仅可以培养一批液压气动专业人才，而且还能推动我国液压气动行业的发展。在条件允许的企业和院校可以建立培训机构，定期对专业人才进行教育和培训，提高他们的综合素质。
3.6推动高新技术、新兴产业的联合
由于液压气动技术具有其独特的特点，其应用的范围逐渐扩展到纳米技术、新能源、生命科学、电子信息、现代医学、生物工程、现代农业等高新技术、新兴产业领域。同时，海洋勘察、可再生能源、航空航天工程、地下工程和核能系统等领域，并将成为未来发展的新课题。由此可知，要想更好的适用于上述领域，就需要对液压气动元件进行改造，减小其尺寸，降低其功耗，提高其灵敏度和可靠性，使其成为一个智能化、系统化的新元件。除此之外，液压气动的发展需要融入更多的学科知识，如通信、网络、电子、光学、机械、传感、材料、化工学等。
3.7不断扩展液压气动行业的应用领域
要想使液压气动元件更好的适应于汽车、铁路、机械、纺织、轻工、家电、冶金、石化、印刷、橡塑、包装等传统产业，就需要对其进行创新，使其性能更加趋于安全、环保、快速、低成本、易控制等。传统液压气动行业对相关设备的要求比较多，不仅包括自动化配套需要，而且还具有自身生产设备的需要。不同的液压气动元件具有不同的性能，有些元件还具有一些比较特殊的指标，如超低速、超高速；低温、高温；低压、高压；防腐、防尘、低摩擦，系统控制具有闭环、开环、故障诊断、自适应智能控制等，这些都成为未来液压气动行业发展的目标，只有符合上述标准才能更好的应用于其它领域[3]。
4 结束语
综上所述，液压气动元件属于比较廉价、便捷的自动化元件，具有广阔的市场前景。如今液压气动行业不仅在机电、家电、轻纺等传统领域具有广阔前景，而且在信息技术产业、微纳精细加工业、生物制品业等新兴领域同样具有广阔发展前景，因此对其已有现状进行掌握，并制订系统性的发展前景，可以更好的推动液压气动行业发展。
参考文献
[1]刘成强，姜继海，于彩新.新型液压变压器的研究现状及展望[J].液压与气动，2010，15（3）：64-65.
再生医学市场前景范文6
第二条本细则适用于江苏省范围内的高新技术产品认定。
第三条高新技术产品是指在一定时间内，运用新发现、新发明、新创造的科学技术手段生产出来的具有较高技术含量的新产品。
第四条根据国家和省高新技术产业发展现状，我省高新技术产品的认定主要支持符合高新技术研究开发领域和优先发展的高新技术产品参考目录的产品。
第五条“高新技术研究开发领域，’和“优先发展的高新技术产品参考目录“将根据国内外高新技术的不断发展定期进行补充和修订，由省科技厅。
第六条申报江苏省高新技术产品必须具备下列基本条件：
（1）产品类别必须符合本细则第四条所规定的要求；
（2）申报产品应该是采用新技术原理、新设计构思，研制生产的全新型产品，或为省内首次生产的换代型产品，或为国内首次生产的改进型产品；
（3）符合国家产业政策、技术政策和相关的行业政策；
（4）产品应具有良好的经济效益和广阔的市场前景，申报的产品利税率不低于20％；
（5）产品应具有较高的技术含量，用于该产品的研究开发经费占产品的销售收入不低于10％；
（6）从事申报产品研制开发的大专以上科技人员（包括同等学历以上的专业技术人员）占产品研制开发总人数不低于20％；
（7）没有与申报产品相关的知识产权纠纷。
第七条优先支持下列范围内的高新技术产品：
1、利用国家计划及省部级科技计划成果转化的新产品，特别是对国民经济基础产业、支柱产业能起重大促进作用的新产品；
2、具有自主知识产权的新产品；
3、采用国际标准或国外先进标准的新产品；
4、我省重点培育的高新技术产品群内的产品。
第八条高新技术产品认定所需材料
（一）江苏省高新技术产品认定申请表；
（二）申请单位必须提交的证明材料：
1、特殊行业许可证。对医药、医疗器械、农药、计量器具、压力容器、邮电通信等有特殊行业管理要求的新产品，申报时必须附行业规定许可生产、销售的必备文件。
2、说明知识产权状况的相关证明材料。凡属于联合申报或多个单位共同享有知识产权的，必须提交与产品技术归属及权限有关的技术转让、技术许可、授权、合作生产、合作开发的合同或协议。
3、经会计师事务所审核过的企业上年财务报表。
4、产品采标证明。
（三）辅助材料（对申请表和必备材料未充分说明的情况作进一步说明，有利于了解情况，申报单位可根据产品的具体情况选择提交），一般包括：
（1）鉴定证书或其他相当的技术证明材料；
（2）未鉴定产品必须提交的相关材料：a、由省（部）级以上（含）查新单位出具的查新报告；6、省级以上法定检测单位提供的产品质量性能测试报告；c、若有环境污染的项目，需提交产品投产后实测的环保达标证明；d、若属中外合资，应附加中方控股证明；e、用户使用意见相关材化；f、属专利技术的产品需附专利证书，获奖产品需附获奖证明。
（3）产品进入市场的证明材料；
（4）出口产品须提交出口证明。
辅助材料时效性：科技成果鉴定和新产品鉴定，原则掌握在2年之内；查新报告、检测报告、用户意见等资料一般要求1年之内。
第九条申报和认定程序。凡申请认定江苏省高新技术产品的单位，可在产品中试鉴定试产或批量生产之后，按要求向当地科技主管部门提出申请，填写《江苏省高新技术产品认定申请表》并附所需材料；省辖市、计划单列市（县）科技主管部门按本实施细则第六条规定的条件对申报产品及其材料进行审核后上报省科技厅，省科技厅常年受理各市上报的材料；省科技厅定期组织专家咨询，对符合条件的产品给予认定，并颁发“江苏省高新技术产品认定证书“。
第十条对申请享受出口退税的高新技术产品的认定，按省国税局、省科技厅《关于印发江苏省高新技术产品出口退税管理办法（试行）的通知》（苏国税函［20021326号、苏科高【2002】314号文］办理。
第十一条经认定的高新技术产品的有效期一般为3年，技术周期较长的高新技术产品可延长至5年。
第十二条凡持有经省科技厅认定的江苏省高新技术产品证书的生产企业，若有下列情况之一者可向省科技厅申请变更江苏省高新技术产品承担单位或补发江苏省高新技术产品认定证书。
1、企业改制、兼并、组建合资企业、成立新企业；
2、认定证书遗失。
第十三条申请变更高新技术产品承担单位的申报程序：
1、由企业提出申请变更或补认定证书报告；
2、企业所在地科技主管部门提出意见，经省辖市科技主管部门审核后，统一上报省科技厅；
3、省辖市科技主管部门在每季度的第一个月内将符合变更或补认定证书条件的企业材料一式二份上报省科技厅；
4、省科技厅受理省辖市申报材料后，组织相关专家对申报材料进行审核或论证，对符合变更或补办条件的产品在每季度未的最后一个星期内统一打印新证书，并由省辖市科技主管部门统一领取。
第十四条申请变更高新技术产品承担单位的申报材料要求：
1、凡属企业改制，需要提交以下材料：
（1）企业工商注册登记、认定证书原件、改制批文；
（2）企业提交申请变更承担单位的报告，若企业仅部分改制，原认定的高新技术产品生产单位需在申请变更承担单位企业提交的报告上签署意见；
（3）省辖市科技主管部门签署的意见。
2、凡属企业兼并的，需要提交以下材料：
（1）企业工商注册登记、认定证书原件；
（2）工商部门出具的被兼并企业的注销证明；
（3）企业提交申请变更承担单位的报告；
（4）企业兼并协议，包括对认定产品的知识产权归属的说明
（5）省辖市科技主管部门签署的意见。
3、凡属组建合资企业，需要提交以下材料：
（1）企业工商注册登记、认定证书原件；
（2）合资企业章程；
（3）企业提交申请变更承担单位的报告，同时，原认定产品的生产单位需在申请变更承担单位企业提交的报告上签署意见；
（4）省辖市科技主管部门签署的意见。
4、凡属新成立公司，需要提交以下材料：
（1）企业工商注册登记、认定证书原件；
（2）企业提交申请变更承担单位的报告，同时，原认定产品的生产单位需在申请变更承担单位企业提交的报告上签署意见；
（3）省辖市科技主管部门签署的意见。
5、凡认定证书遗失，需要提交以下材料：
（1）企业在省级以上报纸刊登的证书遗失声明（包括：认定名称、承担单位、证书编号）；
（2）企业工商注册登记；
（3）省辖市科技主管部门签署的意见。
第十五条对于弄虚作假，骗取高新技术产品认定者，省科技厅将撤消认定，其生产单位在两年内不得再向省申请认定高新技术产品。
第十六条本实施细则由江苏省科学技术厅负责解释。
附件一：江苏省高新技术研究开发领域
附件二：江苏省优先发展的高新技术产品参考目录
江苏省高新技术研究开发领域
一、电子与信息技术领域：
指以微电子为基础，电子计算机和通信技术为核心的信息存储、输入／输出、处理及传输的设备硬件）、软件和元器件开发的技术领域。包括九大类产品：
1、电子计算机
2、计算机外部设备
3、信息处理设备
4、计算机网络产品
5、计算机软件产品
6、微电子、电子元器件
7、光电子元器件及其产品
8、广播电视设备
9、通信设备。
二、生物技术领域
指利用生物体（动物、植物、微生物等）或其组分、细胞和组织，通过人工方法和新技术加以改造，使之具有所要求的更优越的特性，或产生新的组分，以应用于医疗保健、工农业生产、社会福利等事业的技术领域。包括四大类产品：
1、农林牧渔
2、医药卫生
3、轻工食品
4、其它生物技术产品。
三、新型材料技术领域
指根据物质的结构和特性，经过人工改造而开发出具有优良物理、化学特征的新材料的技术领域。包括六大类产品：
1、金属材料
2、无机非金属材料
3、有机高分子材料
4、复合材料
5、纳米材料
6、其他材料。
四、新自：源及高效节能技术领域
指以太阳能、水能、风能、地热能和生物能等为主要代表的可再生能源开发的技术领域，以及技术上可行、经济上合理、环境允许、社会接受的可提高能源的有效利用率和能源产出率的节能技术领域。包括二大类产品：
1、新能源
2、高效节能。
五、光机电一体化技术领域
指以激光、计算机等现代技术集成开发的自动化、智能化机械设备、仪器仪表和元器件的技术领域。包括五大类产品：
1、先进制造技术设备
2、机电一体化机械设备
3、机电基础件
4、仪器仪表
5、监控设备及控制系统
六、医药与医学工程技术领域
指以利用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质等生化工程开发生产的药物、诊断试剂，利用化学合成、半合成和从天然动植物资源提取有效成分开发生产的药物，以及利用以现代生物技术为代表的高技术手段改造与开发生产的医疗器械和人工器官等的技术领域。包括二大类产品：
1、医药
2、医学工程。
七、环境保护技术领域
指以节约资源和环境保护为主要目的的设备、仪器、装置开发的技术领域。包括二大类产品：
1、环境污染防治及资源利用设备
2、环境监测仪器。
八、航空航天技术领域
指以空际、星际运输、旅行和开发利用空间和宇宙资源为目的，开发的设备、装置和仪器的技术领域。包括六大类：
1、航空器
