本项目开发了基于GCaMP6f蛋白的植物钙离子信号检测系统，通过分子改造和检测方法优化显著提升了活体检测性能。研究采用三种创新策略：1）对钙结合域进行定点突变以提高亲和力，增强低浓度钙信号响应；2）优化荧光蛋白结构降低本底信号，提高信噪比；3）引入FRET信号放大系统实现微弱信号检测。该技术解决了植物活体钙成像中灵敏度不足和背景干扰等关键问题，为植物逆境响应、发育调控等基础研究提供了重要工具。目前已完成分子构建和初步功能验证，正在开展模式植物中的应用测试。

本项目聚焦生物医用材料与先进制造技术的交叉领域，致力于开发新一代生物相容性组织工程结构体。核心技术突破体现在自主研发的”动态成型生物制造系统”，该设备在传统增材料成型技术基础上，通过多轴协同控制策略实现了复杂曲率结构的精准构建。基于此平台制备的三维仿生微环境载体，其拓扑特征可梯度模拟天然骨基质的矿化层级与孔隙网络，在临界尺寸骨缺损修复方面展现出显著优势。

该载体系统同时构建了体外病理模型平台，其微纳复合结构可有效模拟骨代谢疾病的微环境特征，为新型治疗方案的体外评估提供了高通量测试平台。目前核心技术已通过国际专利体系进行知识产权布局（申请号已隐去），相关研究正持续深化病理模型构建与临床转化研究，重点探索其在代谢性骨病治疗中的双重应用价值——既可作为再生医学载体，又可作为体外药效评估平台，推动建立更符合伦理规范的研究范式。

这项工作的最终目标是通过技术创新实现”双轨突破”：在临床治疗端提供个性化修复方案，在基础研究端构建可替代传统模式的体外评估体系，从而在提升治疗效果的同时降低研发过程对实验动物的依赖。

本项目开发了基于数字孪生技术的制药过程优化平台，通过整合过程模拟、环境评估和智能算法，实现药品生产的绿色化改造。系统可实时优化生产工艺参数，显著降低能耗和废弃物排放，同时提高原料利用率。平台包含反应路径优化、废物最小化、能源管理等核心模块，支持制药企业满足日益严格的环保要求。目前已完成关键技术研发，正在开展示范应用，有望推动制药行业向高效低碳方向转型。