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MOFs生物雜交材料的可控設(shè)計
開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進(jìn)而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細(xì)胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補的濃度范圍內(nèi)靈敏。
中山大學(xué)
2021-04-13
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真核生物DNA復(fù)制源組件
在 S.pombe 中發(fā)現(xiàn)的一個全新pre-RC組分Sap1，它是pre-RC的裝配過程中不可或缺的一個蛋白: 與ORC一樣，Sap1在細(xì)胞生長周期中與DNA復(fù)制源結(jié)合，通過一系列的功能研究及X射線晶體學(xué)與NMR聯(lián)合的結(jié)構(gòu)功能研究表明，Sap1與通過其九個AT-鉤狀基序結(jié)合不對稱AT富序列的ORC不同，Sap1優(yōu)先結(jié)合5’-（A / T）nC / G（A / T）9-10G / C（A / T）n-3’，對于DNA起始復(fù)制源有一定的序列傾向性。 通過進(jìn)一步的功能研究證明Sap1和ORC存在相互作用，ORC在招募Cdc18至DNA復(fù)制源時需要Sap1來完成pre-RC組裝，充分表明Sap1是直接參與pre-RC組裝的復(fù)制起始因子，本研究論文表明在S.pombe的DNA復(fù)制過程中，首先需要Sap1與ORC共同結(jié)合到DNA復(fù)制源上從而開啟DNA的起始復(fù)制過程。進(jìn)一步的研究表明在人類的DNA復(fù)制過程中同樣存在Sap1功能類似的蛋白質(zhì)元件，相關(guān)工作正在進(jìn)行中。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
新型乙烯生物合成抑制劑
利用植物化學(xué)遺傳學(xué)手段，以擬南芥乙烯過量合成突變體eto1-2和乙烯信號活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學(xué)小分子文庫中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應(yīng)的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們早期的研究發(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導(dǎo)的下游生長素合成途徑中的一類關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應(yīng)，抑制了生長素合成途徑中的另一類關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個小分子PZA只特異性抑制乙烯過量合成突變體eto1-2的“三重反應(yīng)”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導(dǎo)的乙烯反應(yīng)，暗示PZA可能通過抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進(jìn)而以POA的形式競爭性抑制ACO的催化活性。 進(jìn)一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過與活性中心的一個鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過對ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變，證實了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競爭性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機理，還為進(jìn)一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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生物活性填料產(chǎn)業(yè)化項目
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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耐熱型全生物降解材料
本項目提供一種耐熱型全生物降解材料的制備方法，以聚乳酸材料為基體樹脂，加入的耐熱改性劑成本較低，且與聚乳酸一樣可完全生物降解，生產(chǎn)過程所用設(shè)備簡單，只須在通用設(shè)備上做一些改進(jìn)，所制備的耐熱材料與進(jìn)口料相比有明顯的價格優(yōu)勢。主要技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品生產(chǎn)周期小于40s, 耐熱溫度超過100℃。可用于一次性餐具的生產(chǎn)。
常州大學(xué)
2021-04-14
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生物質(zhì)氣體高效脫硫系統(tǒng)
在沼氣工程、垃圾填埋場、污水處理廠等廢棄物處理項目中，會產(chǎn)生含有硫化氫組分的生物質(zhì)氣體，在其利用及排放過程中需要進(jìn)行脫硫凈化處理。本系統(tǒng)采用濕式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，將硫化氫組分轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，也可形成硫酸鹽副產(chǎn)，可滿足對原料氣進(jìn)行高效脫硫并使凈化后氣體達(dá)到相關(guān)要求及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于滲濾液沼氣工程、餐廚垃圾處理廠、污水處理廠、垃圾填埋場、垃圾中轉(zhuǎn)站等領(lǐng)域。
南京大學(xué)
2021-04-14
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生物標(biāo)志物的熱學(xué)檢測
本成果提出并利用單種/多種相變納米粒子的熱學(xué)特性來對復(fù)雜液體樣品中進(jìn)行單種/多種生物標(biāo)志物的同時檢測的方法，其檢測靈敏度（至pg/ml）和檢測多重性（能夠同時檢測種生物標(biāo)志物分子）比傳統(tǒng)常規(guī)的檢測手段有很大的提高，從而有利于提高診斷可信度。此種新型的納米檢測技術(shù)在疾病監(jiān)測、控制以及診斷有著十分廣闊的應(yīng)用前景。
西南交通大學(xué)
2016-06-24
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新型碳量子點生物成像劑
本方法以丙三醇作為溶劑及碳源快速制備大量粒徑小于 10 nm 的碳量子點。這種碳量子點的熒光量子產(chǎn)率能夠達(dá)到 30 %左右。制 備好的碳量子點,不需要任何提純即可與成膜性較好的高聚物混合得 到熒光碳量子點薄膜。而且這種碳量子點毒性低，水溶性好，熒光量 子產(chǎn)率高，在細(xì)胞及活體成像方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。總之，該制備方 法簡單易行，材料來源廣泛且廉價，產(chǎn)率大。所得的熒光碳量子點具 有熒光量子產(chǎn)率高、易成膜、低細(xì)胞毒性且耐光漂白等性質(zhì)，已經(jīng)作 為生物成像劑用于細(xì)胞的熒光共聚焦成像
蘭州大學(xué)
2021-04-14
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蛋白質(zhì)生物醫(yī)用材料
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
蛋白質(zhì)類材料具有良好的生物相容性和優(yōu)異的生物活性，在醫(yī)用材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。多種材料已在臨床前動物實驗中證實了其優(yōu)異的生物活性。現(xiàn)有蛋白材料多從天然生物來源中提取，理化性質(zhì)不穩(wěn)定，材料性質(zhì)難以理性設(shè)計。本技術(shù)利用合成生物學(xué)技術(shù)和化學(xué)修飾技術(shù)，建立了從分子結(jié)構(gòu)到材料性質(zhì)均能理性設(shè)計的蛋白材料研發(fā)平臺，發(fā)展了多種具有智能響應(yīng)性和獨特理化性質(zhì)的生物醫(yī)用蛋白材料，包括具有非天然催化活性的酶制劑、能夠用于傷口修復(fù)和藥物緩釋的可注射蛋白凝膠、多功能靶向抗腫瘤蛋白納米藥物、3D打印蛋白植入材料等。
華中科技大學(xué)
2022-07-27
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農(nóng)藥殘留生物傳感檢測儀器
本項目基于生物傳感分析技術(shù)，利用納米增強的多層累積生物酶固定化技術(shù)，選擇各大類農(nóng)藥殘留限量最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以有機磷和氨基甲酸脂類農(nóng)藥作為檢測的主要目標(biāo)，創(chuàng)新性地研發(fā)出用于農(nóng)藥殘留檢測的生物傳感快速篩查裝置及系統(tǒng)。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
農(nóng)藥殘留問題是關(guān)系到國計民生和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問題，對食品和飲用水安全、生態(tài)和環(huán)境保護極為重要。本項目基于生物傳感分析技術(shù)，利用納米增強的多層累積生物酶固定化技術(shù)，選擇各大類農(nóng)藥殘留限量最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以有機磷和氨基甲酸脂類農(nóng)藥作為檢測的主要目標(biāo)，創(chuàng)新性地研發(fā)出用于農(nóng)藥殘留檢測的生物傳感快速篩查裝置及系統(tǒng)。
項目特色：
基于納米生物傳感器技術(shù)，利用農(nóng)藥可抑制生物活性物質(zhì)的原理，充分發(fā)揮復(fù)合納米材料的增效作用，用生物活性物質(zhì)作為敏感基元。
針對不同檢測體系設(shè)計出臺式農(nóng)藥殘留傳感檢測系統(tǒng)和便攜式農(nóng)藥殘留傳感檢測系統(tǒng)。
研發(fā)的農(nóng)藥殘留檢測系統(tǒng)靈敏度高、特異性強、響應(yīng)速度快，操作簡便。
主要技術(shù)性能指標(biāo)：
農(nóng)藥殘留最低檢測限可達(dá)到10-9 mg/kg
檢測范圍可達(dá)到國家制定的79種農(nóng)藥在32種農(nóng)副產(chǎn)品中的197項農(nóng)藥最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)及160種農(nóng)藥在19種作物上的351項推薦性最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。
單個樣品檢測時間可以控制在2分鐘。
技術(shù)儀器穩(wěn)定性強，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差滿足RSD ≤2%。
南開大學(xué)
2022-08-12