高新技術產品投入市場應用

文:余偉業‧圖:‬何杰平、部分由受訪者提供‧英文翻譯:‬蘇恩霆‬‬‬‬‬

澳門大學積累多年科研成果,厚積薄發,例如在環境工程、中醫藥、先進材料、芯片、智慧城市物聯網等領域有多項具市場前景的創新技術,配合天時地利人和,正逐步透過澳大的研究創新及轉化體系,轉化成高新技術產品投入市場,從實驗室走進生產線,實現大學以研究造福社會的使命。

澳大的芯片技術於橫琴‧澳門青年創業谷進行成果轉化

提取污泥變高價值商品

澳大團隊開發的市政污泥中高附加值資源回收系統在澳門科學技術發展基金主辦、國家科學技術部支持的「2021年科技周暨創科成果展」首次亮相。系統以污水廠二沉池剩餘的污泥為原料,提取和純化出工業級硫酸多糖,分離出工業級海藻酸鈉、卡拉膠、海藻酸鉀等產品,已獲兩項中國發明專利,正透過澳大的研究服務及知識轉移辦公室與多家環境工程及創業投資公司商討合作。

該系統技術成熟度達TRL6級別,從污泥提取的硫酸多糖經協力廠商檢測,品質滿足國家工業級硫酸多糖品質標準,純度與市售海藻產品相同。全球對工業級硫酸多糖的需求快速增長,其市場在2021年達154.3億美元。但傳統醫學級硫酸多糖生產複雜費時,全球嚴重供不應求。該研究項目負責人、區域海洋研究中心和土木及環境工程系助理教授郝天偉說:「我們的系統可廣泛用於城市污水處理廠。若每日處理100噸污泥,每年就可生產1,300噸硫酸多糖。以工業級硫酸多糖目前的市價60%來定價,估計每年收益可逾人民幣1,040萬元。」

郝天偉教授

研究團隊依托澳大區域海洋研究中心,不斷改良污泥提取硫酸多糖的工藝條件,以開發達醫學級別的提煉技術。郝天偉教授指出,自1987年科學家發現硫酸多糖可抑制愛滋病病毒之後,人們陸續發掘更多硫酸多糖的潛藏功能,如治療血栓、免疫性炎症和腫瘤。「我們證實了從污泥提取的硫酸多糖均具有抗腫瘤和抗凝血的活性功能。」

「城市每日處理生活污水和工業廢水時產生數以噸計污泥,與其焚燒它們,何不加以利用,把廢物變成高價值的產品?」郝天偉教授表示:「由於人們的刻板印象,污泥副產品仍待大眾接納,目前只有印度容許以從污泥提取的硫酸多糖作醫藥用途。有關研究仍需多作推廣,才能逆轉傳統思維。」

市政污泥資源回收系統

中醫藥創新產品

澳大研發基於中藥多糖的產品包括糖尿病足傷口敷料、促進骨組織再生的葡甘聚糖種植體塗層,以及不含酒精成份、抑菌的免洗護膚凝膠,正透過在澳大孵化、由澳大創科有限公司持股的金創克有限公司轉化研究成果,有的項目計劃臨床試驗,有的逐漸投入市場。研發團隊利用中藥質量研究國家重點實驗室(澳門大學)的研究平台,經過近10年艱苦研發後取得階段性成果,2017年註冊成立上述初創公司,同年入駐澳大創新創業中心,並獲得澳大創科有限公司的首批種子輪投資。

王春明教授

從實驗室樣品到商品,工藝和品質控制至為關鍵。該研究項目負責人、國家自然科學基金委員會優秀青年科學基金獲得者、國家中醫藥管理局「青年岐黃學者」、澳大中華醫藥研究院副教授王春明闡述三個產品的意義:「現時可用於糖尿病足的藥物不多,我們這款敷料的原料是從杜仲提取的天然成分,在小鼠實驗模型中能減輕患處供血困難的情況,如能用於人體,或可大大降低糖尿病患者的截肢風險。此外,很多人衰老時會有骨質疏鬆這個健康難題,目前有鈦釘等人工替代物替代骨質。我們研發的葡甘聚糖種植體塗層可促進鈦釘和骨頭整合,可望讓人們恢復缺損前的生活品質。最近,我們還因應抗疫所需設計了一款不含酒精、抑菌而又呵護肌膚的免洗凝膠,獲第三方研究所證明99%抑菌,而且用後皮膚不會乾燥。」

糖尿病足傷口敷料

王教授團隊的這一系列研究項目獲澳門科技發展基金大力支持,是粵澳兩地中醫藥產業發展多年的一個代表性成果,也體現了澳門拓展以中醫藥研發製造為切入點的大健康產業。他們正把握橫琴粵澳深度合作區建設世界一流中醫藥生產基地和創新高地的機遇,依托珠海澳大科技研究院(以下簡稱珠研院)的產學研平台,並且借助澳門轉化醫學創新研究院整合資源,在糖尿病足傷口敷料、葡甘聚糖種植體塗層等項目進一步轉化成果。他們更與醫院合作開展臨床研究,期望技術早日落地,惠及大眾。他表示,團隊已就這三類研究項目採購了工業化設備,正準備建廠投產。「我們有信心,產品在市場推出後將有助減輕人口老化衍生的健康問題。」

免洗護膚凝膠

綠色建材工藝落地珠海

澳大的納米泡沫混凝土現澆回填配方工藝技術於2021年9月在河南完成試點工程,取得良好數據。這些技術在2022年3月於中國建築工程(澳門)有限公司在珠海高新技術產業開發區的工程項目應用,用來對主體工程地下結構四周與基坑混凝土灌注樁圍護之間的肥槽回填。該項目使用了5,000立方米泡沫混凝土。與市面工藝技術相比,澳大的納米泡沫混凝土現澆方案能節省約30%水泥,大幅降低原料成本和碳排放。

納米泡沫混凝土技術應用於珠海高新技術產業開發區的實際工程

此高新技術正透過珠研院支持下成立的師生企業中山宜發建材科技有限公司投入市場。澳大另一項綠色建材「納米泡沫混凝土牆板」則已在江蘇南通、山西太原等地建立生產線。該研究項目負責人、應用物理及材料工程研究院副教授孫國星表示,納米泡沫混凝土的相關產品技術經已成熟,正進入市場開拓階段。「材料創新是產業發展創新的基礎,尤其是建築行業。在探索產業化時,我們發現材料創新與工藝創新一起,才能推動新材料量產和產業更新換代。」

《中國建築能耗研究報告(2020)》顯示,2018年中國的能源消耗有46.5%來自建築過程,其中水泥生產是碳排放的主要來源。孫國星教授團隊研發的納米泡沫混凝土是新型、輕質、高強的建築材料,不僅能大大減低水泥用量,更能提高建築物的恆溫能力,減低建築物在採暖製冷時因耗用能源而產生的碳排放。他說:「這種納米泡沫混凝土亦適用於屋面保溫、樓層墊高、空中泳池等空中建物、交通軌道,以及大型礦坑填充等泡沫混凝土現澆工程,可少用30%水泥,大幅降低原料成本,同時提升25%恆溫隔熱能力。」

孫國星教授

孫教授說:「我們將按從中建(澳門)工程所得的數據,經珠研院的科研平台持續改良現澆工藝,並擴展下游應用的研究層面,從而推動技術成果的商業化乃至中國綠色建材行業的發展。」

在橫琴創業谷轉化芯片研究成果

澳大的芯片研究依托模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室(澳門大學)頂尖的科研實力,不斷推進前沿研究,並透過澳大研究創新及轉化體系的強大後盾把芯片成果商業化,建設「澳門芯」科技品牌。

麥沛然教授

其中,VHunter核酸檢測儀是基於澳大先進的數字微流控芯片技術而開發,是有關師生多年共同努力的結晶。研究團隊把他們最初在實驗室的成果,發展成澳大創科有限公司的孵化項目。他們在2018年成立迪奇孚瑞生物科技有限公司,並獲澳大創科有限公司首批種子輪投資,其後在珠研院支持下到橫琴‧澳門青年創業谷進一步把成果商品化,已在內地市場推出。

該研究項目負責人、模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室(澳門大學)代主任、微電子研究院副院長麥沛然教授說:「澳大對VHunter項目市場化給予巨大支援,支持畢業生創業,把芯片技術專利授權給初創公司並入股其中,這是澳大首次入股畢業生團隊創立的公司。迪奇生物計劃發揮澳門及合作夥伴的優勢,將VHunter推至東南亞市場。」

VHunter核酸檢測儀

VHunter可廣泛應用於傳染病防治領域,能簡單、快速、精準地檢測呼吸道病原體(如新型冠狀病毒、甲型流感病毒等)、子宮頸癌病原體、性傳染病原體、肺結核耐藥性等,並可連接電腦即時製作檢測報告。VHunter除了可以用來診斷疾病,還可用於健康指數檢測、動植物疾病檢測、食品安全檢測等,已獲珠海市疾病預防控制中心、拱北海關、斗門水產檢測中心等機構採購和使用。VHunter已獲醫療器械歐盟(CE)認證,正申請內地醫療器械註冊證。

動態無線充電系統引業界關注

在研究服務及知識轉移辦公室穿針引線下,澳大的動態無線充電系統於2020年第七屆澳門工展會首次亮相,隨即引起業界關注。大學於2021年8月與澳門自來水有限公司簽署合作協議,將向在本地水塘的無人船提供無線充電,省卻替換電池和使用插拔式有線充電的人手。該技術亦可用於智能物流倉庫,透過在地面鋪設動態無線充電系統,為倉庫機器人24小時無間斷充電,減少人手,實現物流倉儲自動化。另一方面,在澳門特區政府積極推動電動摩托車之際,該技術可解決不同牌子充電器不一這個核心問題,也有助克服現時停車場換電池櫃成本高昂和存在安全隱患的難題。研究團隊已在澳門成立智澳科技有限公司,由澳大本地研究生組成,專門設計及開發無線充電系統及其他電力電子系統,希望將項目技術產業化並應用到澳門和大灣區其它地方多元化的場景,貢獻澳門經濟適度多元化發展。

動態無線充電系統充電效率高達94%

內地目前約有32萬個倉庫,真正屬於智慧倉儲的不到兩萬個。該研究項目負責人、模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室(澳門大學)、微電子研究院副教授林智聲表示,澳大的動態無線充電系統可以穩定地隔空傳輸電力,滿足智慧倉儲市場所需,市場潛力巨大。「我們的系統最大賣點是充電效率高,可達94%,優於市面各類無線充電產品,而且抗偏移能力強,即使與充電位置有20%偏移,仍可高效充電。」

林智聲教授

澳門近年致力建設世界一流的智慧城市,透過基建設施的智慧轉型為居民提供更多高質素的服務,其中達成智慧交通的第一步是實現電動車輛全自動充電。林教授說:「我們可針對不同牌子或型號的電動車,設計動態無線充電的底盤,實現最高效的無線充電,當車輛駛過鋪有能量線圈的路面時便可馬上充電。」

智慧城市的建設離不開高效便民的能源配置。林智聲教授期望可在交通指示燈或斑馬線前的馬路底下加裝能量線圈,時刻為駛過的電動車輛無線充電,提升其續航能力。

第25期 | 2022年

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2022-05-24T17:49:57+08:00