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酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系
常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒,其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中,生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料,其结构可以有效地保护酶分子活性中心,同时提供更好的底物迁移微环境,从而实现有效的催化作用,载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子,具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性,其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战,同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发,设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶(SOD-like)和过氧化物酶(POD-like)特性,可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前,相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题,发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition (《德国应用化学》) 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位,硕士生齐美园为第一作者,王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.(a)人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程(b)模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br),以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂,修饰有双键的赖氨酸(N-acryloyl-L-lysine)为聚合单体,在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷,最后通过亚铁配位交联,从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系(如图1所示)。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂,同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶,先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ,进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基,具有低毒性和高生物安全性。同时,ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备,用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用,近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF:anie_202002331.pdf课题组网站:https://qgwang.tongji.edu.cn/
同济大学 2021-04-11
低成本生物絮凝剂生产及应用
相对于传统的无机及有机絮凝剂而言,生物絮凝剂具有生物法和物化法的长处,并具有安全、高效、用量小、无二次污染等特点,具有广阔的应用前景。但到目前为止,生物絮凝剂在实际生产中尚未得到推广应用,生产成本过高一直成为阻碍其推广的主要原因。优选原料、降低生物絮凝剂的生产成本将成为促进生物絮凝剂发展的重要手段。本技术开发一种从废弃生物质制备生物絮凝剂的新方法,成
南京工业大学 2021-04-14
粪产碱杆菌的用途、粪产碱杆菌WZ-2及其制备的降解剂和用途
本发明涉及一株粪产碱杆菌WZ‑2,该降解菌从戊唑醇污染的菜地土壤中分离获得。该菌株已于2018年1月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号CGMCC NO.15301。本发明提供的降解菌WZ‑2制成菌悬液后,可以通过直接加入土壤的方式应用于土壤中戊唑醇的降解,能快速的降解土壤中残留的戊唑醇,从而降低戊唑醇对土壤环境的生态压力,起到修复戊唑醇污染土壤,保护生态环境的作用。该菌株的菌剂制备工艺简单,效率高,成本低,无二次污染,具有良好的应用前景。
青岛农业大学 2021-04-13
一体化集中空气处理系统的控制装置及控制方法
本发明公开了一种用于集中空气处理系统的控制装置,包括:多个变频器,其分别与多个风机连接,用于控制对应风机的转动频率以对生成风量大小进行调节;多个执行器,其分别与多个风阀以及表冷器水阀连接,用于控制各风阀和水阀以完成对输送或排出风量大小的调节;多个传感器,其分别设置在多个风管上以及表冷器的冷冻水管上,用于采集温度以及室内 CO2 浓度;控制器,其对传感器数据进行处理,从而生成信号以控制各变频器和执行器对各风机、风阀和水阀进行调节,完成送风和回风与新风和排风的协调,实现室内空气处理。本发明利用温湿度及二
华中科技大学 2021-04-14
一种基于自适应边缘检测和映射模型的一维码识别算法
本发明公开了一种基于自适应边缘检测和映射模型的一维码识 别算法。该算法利用一维码四个角点对一维码图片进行投影变换,校 正一维码图像中可能存在的投影或者仿射变形,然后利用校正后的图 像生成两种扫描线,一种是基于图像分块的,一种是基于梯度变化的, 对于获得的扫描线采用一种自适应边缘检测算法来找到一维码条和空 的边缘位置,接着采用一种边缘映射模型将获得的边缘位置映射到正 确的编码位置,根据编码位置来获得条和空的宽度,从而依据条空的 宽度比和编码规则求解一维码信息。按照本发明实现的一维码识别算 法,能实现对
华中科技大学 2021-04-14
酶法制备新型甜味剂异麦芽酮糖
异麦芽酮糖是一种蔗糖的异构体,它具有与蔗糖类似的物理性质,但是甜度只有蔗糖的一半。它具有不致龋齿性、食后在血液中释放单糖的速度比蔗糖慢、食后不刺激胰岛素分泌、糖尿病人可食用等特性,因此颇受食品界制取无糖甜食品的欢迎。由于其独特的性能,一经问世便受到广泛关注,特别是近年来随着人们对自己健康的关注,异麦芽酮糖的销量在欧美和日本直线上升,近几年在中国的年销量也已达几千吨。而目前,只有日、德、美、中等国生产帕拉金糖。作为一种新型的甜味剂,异麦芽酮糖由于自身的特点,近年来欧洲、日本等市场有较大的增长。市场上已有的异麦芽酮糖食品有糖果、巧克力、果仁软糖、口香糖、冰淇淋、果冻、果酱、糕点涂抹食品、餐桌甜味剂等。由于其稳定性,在化工行业可作为表面活性剂和多聚物的原材料。
南京工业大学 2021-04-13
锂硫电池正极用粘结剂及其在锂硫电池制备中的应用
本发明属于电池粘结剂领域,提供了一种用于锂硫电池正极的粘结剂。所述粘结剂包括为糊化淀粉,该粘结剂由50~95wt%的糊化淀粉与50~5wt%的添加剂组成,所述添加剂为羟甲基纤维素钠或者聚乙烯醇中的至少一种。本发明还提供了一种所述粘结剂在锂硫电池制备中的应用。
四川大学 2017-12-28
基于含铁污泥热解残渣的污泥复合调理剂及其制备与应用
本发明公开了一种基于含铁污泥热解残渣的污泥复合调理剂及其制备与应用,该污泥复合调理剂包括含铁污泥热解残渣及与该含铁污泥热解残渣配合使用的氧化剂;其中,含铁污泥热解残渣是以含铁元素试剂参与的高级氧化技术中得到的含铁污泥为对象,脱水后得到含铁泥饼,接着再将该含铁泥饼进行热解处理得到的热解残渣。本发明其中通过对含铁污泥泥饼的后续处理工艺整体、再利用方式,以及各个后续处理工艺步骤的具体反应条件参数等进行改进,与现有技术相比能够有效解决现有污泥处理处置技术末端的泥饼处理处置的问题,再利用含铁污泥泥饼形成可用于
华中科技大学 2021-04-14
装载-释放双重可控生物农药微胶囊悬浮剂的制备关键技 术
本成果针对蔬菜病虫害难以有效防治和农药残留造成的食品安全问题,在国内外有关农药微胶囊制备的理论和技术的基础上,结合在物理化学、材料学及农药毒理学等方面的研究,以典型生物农药为活性成分,制备装载-释放双重可控的纳米微胶囊悬浮剂。能有效防治多种害虫,具有控释功能,从而降低农药残留。
扬州大学 2021-04-14
潮风草提取物在制备肿瘤多药逆转剂药物中的应用
潮风草系萝藦科Asclepiadaceae鹅绒藤属植物潮风草Cynanchum ascyrifolium (Franch. Et  sav.),分布在日本、朝鲜以及中国大陆的辽宁、吉林、山东、河北等地,多生于山坡草地上、疏林下向阳处和沟边。《全国中草药汇编》收载潮风草的根味苦、咸,性寒,具有清热凉血,利尿通淋,解毒疗疮的功能。用于阴虚内热,骨蒸潮热,自汗盗汗,风温灼热多眠,产后虚烦血厥,肺热咳血,温疟,热淋,血淋,风温痹痛,瘰疬,咽喉肿痛,乳痈,疮痈肿痛,但至今未见潮风草提取物用于肿瘤细胞多药耐药逆转剂方面的报道。   恶性肿瘤是目前严重危害人类健康的疾病之一,它以细胞异常增殖和转移为特点。世界卫生组织统计资料表明,2000年全球新发恶性肿瘤病例约1000万,死亡620万,患病2200万例;预计到2020年恶性肿瘤新发病例将达到1500万,死亡1000万,患病3000万例。化疗是恶性肿瘤综合疗法的方法之一,广泛用于术前、术中和术后,但肿瘤细胞多药耐药现象严重影响化疗对恶性肿瘤的疗效。克服肿瘤药物的多药耐药,恢复耐药肿瘤细胞对药物的敏感性,寻找高效低毒的肿瘤细胞多药耐药逆转剂是当前肿瘤治疗药物的研究方向。
青岛大学 2021-04-13
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