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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
一种可选择性分离富集巯基化合物的复合纳米纤维材料及其制备方法与应用方法
本发明公开一种可选择性分离富集巯基化合物的复合纳米纤维材料及其制备方法与应用方法,该复合纳米纤维材料为以高分子聚合物纤维为芯层,以纳米金属颗粒为皮层的纳米金属颗粒功能化纳米纤维,由金属化合物、高分子聚合物和溶剂制成,以溶剂体积计,金属化合物加入量为0.5mol/L、高分子聚合物加入量为10~15g/100ml;其制备方法为:将高分子聚合物加入溶剂中,待其溶解后,加入金属化合物、混匀,将溶液置于室温下持续搅拌,得到高分子聚合物/金属盐前驱体溶液;将前驱体溶液静电纺丝制成高分子聚合物/金属离子复合纳米纤维,再经原位还原得到纳米金属颗粒功能化纳米纤维,其对巯基化合物有选择性吸附作用,可在巯基化合物的提取、制备、检测方面广泛应用。
东南大学 2021-04-11
风浪互补液压传动发电装置及其控制方法
本发明公开了一种风浪互补液压传动发电装置及其控制方法。风浪互补液压传动发电装置,包括风能捕能装置、波浪能捕能装置,风能捕能装置的输出管路连接并联的第一变量液压泵和第一液压马达,波浪能捕能装置的输出管路连接并联的第二变量液压泵和第二液压马达,单向阀A的输出管路与单向阀B的输出管路合并后连接第三液压马达,第三液压马达的输出轴连接发电机,发电机的输出轴连接负载;第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器采集的信号均传输给控制器,控制器发出第一变量液压泵的排量控制信号以及第二变量液压泵的排量控制信号。本发明可以实现风能捕能装置液压管路、波浪能捕能装置液压管路、负载液压管路压力的实时精确匹配。
浙江大学 2021-04-11
一种智能调节桌及其控制方法
本发明涉及一种智能调节桌及其控制方法,包括桌面和设于桌面下的桌腿,桌面底部两端设有与桌面铰接的支架;桌腿上设有与支架配合设置的桌面高度调节装置,支架和桌面间设有桌面斜度调节装置;桌面前部设有人体探测传感器;桌面高度调节装置、桌面斜度调节装置和人体探测传感器连接至设于桌面底部的控制器。本发明的桌面高度和斜度可调,控制器可以通过人体探测传感器反馈的信号信息控制桌面高度调节装置、桌面斜度调节装置完成桌面的高度和斜度的调节,保证调整的精确性,简单易操作,控制器和机械结构的存在使得对不良坐姿和久坐行为进行自动调整成为可能,由控制器控制桌面的升降和斜度的调整,保证使用者无需时刻关注伏案时间,更为人性化。
浙江大学 2021-04-13
一种胶原蛋白及其提取方法
其他成果/n该方法包括如下步骤:1)将含有胶原蛋白的动物组织在液氮中进行冷冻、研磨;2)将研磨后的动物组织以酸/酶法提取胶原蛋白,得到胶原蛋白溶液;3)将胶原蛋白溶液透析、冻干后,得到粉末状的所述胶原蛋白。本发明采用冷冻研磨预处理方法,在液氮中预先冷冻含有胶原蛋白的动物组织一段时间,利用研磨仪在一定频率下研磨成粉末,该方法处理后,三螺旋结构及热变性温度并未受影响,能在保持天然胶原纤维化性能的基础上,比原有不冷冻研磨的酸提法的提取率提高18%‑82%,这对于胶原应用及胶原基生物材料的应用具有重要意义。
武汉轻工大学 2021-01-12
一种缓存管理方法及其应用
本发明公开了一种缓存管理方法,包括:若缓存中有空白缓存 空间,则请求数据写入空白缓存空间;若缓存已被写满,同时请求数 据块号未记录在缓存筛选队列中,则将请求数据块号写入缓存筛选队 列的尾部;若缓存已被写满,同时请求数据块号已被记录在缓存筛选 队列当中,将此数据块号从缓存筛选队列中删除,并将此请求数据写 入缓存;其中,缓存筛选队列为 LRU 队列,用于记录最近被访问却未 命中缓存的数据的磁盘块号。本发明还公开了所述方法
华中科技大学 2021-04-14
钠复合肥及其应用和施用方法
目前国内外虽然对钠已有多方面的研究,但对钠在植物抗旱性中的作用研究却很少,近年来我们研究发现,钠是荒漠植物适应干旱环境时最主要的渗透调节剂,适量的钠既可增加荒漠植物梭梭、白刺、霸王和红砂的生物量又能提高其抗旱性,但目前还尚无将钠作为肥料的报道。鉴于此,我们成功研制了一种可提高荒漠植物抗旱性的钠复合肥。已申报国家发明专利“钠复合肥及其应用和施用方法”。该技术创新点在于首次将钠作为肥料元素来提高荒漠植物的抗旱性;技术水平被鉴定为同类研究国际领先;转化途径为钠复合肥生产及其施用技术体系培
兰州大学 2021-04-14
促伤口愈合电子敷贴及其使用方法
本发明为解决伤者难愈合伤口造成的负担,提供一种促伤口愈合的电子敷贴,包括电刺激装置、电子敷贴和信号发射装置;信号发射装置与电刺激装置信号相连,电刺激装置与电子敷贴相连接;电刺激装置包括电源,MCU、蓝牙通信模块、恒流源电路和输出接口;本发明还提出该促伤口愈合的电子敷贴的使用方法;电刺激装置、电子敷贴和信号发射装置上电后工作,信号发射装置下发控制指令至电刺激装置;电刺激装置接收信号发射装置下发的控制指令,并根据指令控制并监测电子敷贴工作;电子敷贴对伤口外加生理性强度的直流电场,引导细胞做定向迁移,促进伤口的愈合。本发明通过电子敷贴对伤口电刺激的同时,引导细胞做定向迁移有效的促进了伤口的恢复。
浙江大学 2022-05-30
一种颈椎按摩仪及其控制方法
本发明公开一种颈椎按摩仪,包括按摩头驱动装置和固定装置,按摩头驱动装置包括按摩头、楔行滑块、楔行滑块驱动电机、按摩头装置驱动电机;按摩头上下移动用于对颈椎施加力的作用,楔行滑块驱动电机驱动楔行滑块前后移动,从而使按摩头上下移动,按摩头装置驱动电机用于驱动按摩头装置水平方向移动从而按摩不同的颈椎关节;固定装置包括头部固定带、颈部提升块、肩部固定块,分别用来固定头部、颈部和肩部的位置,从而使按摩头能准确的依次对各个颈
华中科技大学 2021-04-14
一种无线充电电路及其控制方法
本发明公开了一种无线充电电路及其控制方法;电路采用磁耦 合式无线输电技术,主要包括直流电源、原边高频逆变单元、原边串 联补偿单元、功率发射线圈、功率接收线圈、副边串联补偿单元,不 控整流单元、负载和功率控制器单元。该发明以原边电流为反馈量, 采用基于变步长扰动观察法的最大功率跟踪控制方法,自动调节电路 工作频率,使得电路实时工作在电路频率分裂点上,从而实现传输功 率的稳定输出。当功率收发线圈的偏移距离在一定传输范围内,此发 明保证在原副边不通信的情况下,无线输电电路负载端能够获取稳定 的最大功率,不
华中科技大学 2021-04-14
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