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海洋环境中病原微生物的分子快速检测与评价技术
本课题研发用于海洋环境（海水及水产品）中病毒、致病菌等病 原微生物、重点针对可能引起人类疾病的细菌和病毒（如总杆菌数、 大肠杆菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单孢菌、金黄色葡萄球 菌、腺病毒、肠道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、创伤弧菌、沙门氏 菌及李斯特菌）快速检测的分子生物技术，为研制用于这些微生物的 现场监测手段和设备奠定理论和技术基础。检测方法采用基因芯片检 测、蛋白质检测和聚合酶链式反应（PCR）检测三种
南开大学
2021-04-13
基于微生物群落功能调控的酿造食品品质优化技术
传统发酵通常采用固态多菌种酿造，其功能微生物组成复杂，其形成的微生态在酿造的过程中一直处于动态的平衡，这种微生态结构与功能的揭示对提升传统酿造食品的营养价值、风味保持具有重要意义，通过现代的微生态技术，认识酿造微生物群落结构及其功能，并加以理性应用，既是重要的基础科学问题，又是行业技术升级的关键。实验室长期从事传统酿造食品的应用基础研究和产业实践，与国内的众多 大型酿造企业，如镇江恒顺、泸州老窖、山西老陈醋、张家界大德酿造、安徽胡玉美等保持着长期的产学研合作。近十多年来，针对白酒、黄酒、酱油（酱）、泡菜等传统酿造食品，在系统研究酿造微生物功能的基础上，理性设计功能调控手段，达到传承工艺特色，稳定发酵生产，提升产品品质的目的。 创新要点 （1）系统建立了复杂酿造微生物群落结构解析和微量代谢产物精确分析的技术体系，解决了妨碍定量研究传统酿造食品微生物群落结构以及精确其复杂组份的技术难题。 （2）创新了传统酿造功能微生物高效筛选技术，从传统食醋等酿造过程中分离获得近百株背景明确、安全可靠、发酵性能优良的微生物，形成了完备的酿造用菌种库，包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等。 （3）首次提出了传统酿造菌群生物强化策略，构建了酿造微生物群落功能强化技术体系并实现了产业应用，促进了传统酿造生产的三个可控（酿造微生物群落功能可控、酿造过程可控、产品品质可控）。
江南大学
2021-04-13
在高温热泉极端环境烷烃代谢的微生物进化与起源
滇藏热泉生态系统中蕴含着丰富的微生物资源，包含大量的系统发育位置未知且功能奇特的神秘、新颖的微生物类群。课题组结合宏基因组学测序技术和生物信息学手段从中重构出14个具有甲烷/烷烃代谢能力的微生物基因组（图1），其系统发育多样性极高且独特，广泛分布于韦斯特古菌门、哪吒古菌门(Nezharchaeota)等TACK超级门中。值得一提的是，该课题组首次于奇古菌门(Thaumarchaeota)中发现其具有产甲烷功能。此前，奇古菌门以其好氧氨氧化能力而为众人所熟知，而课题组首次对其厌氧状态下产甲烷能力的发现表明我们目前对此门认知的局限性，神秘的自然界或将远远超出我们的认知。此外，组学技术的发展或将指引我们对其进化历史进行更全面的认知。课题组对这些未知生命的代谢特征进行了揭示，并发现除却传统的氢营养型产甲烷菌外，还有多种氢依赖的甲基营养性产甲烷菌，他们可吸收热泉生态系统中多种甲基底物以完成甲烷的产生（图2）。通过进化基因组分析，课题组还对古菌祖先的进化起源进行了推测，研究发现对于具有产甲烷能力的微生物类群，其甲烷代谢关键基因mcrABG相对较为保守，并无明显的水平基因转移时间发生；而对于烷烃氧化的微生物类群，水平基因转移对其多样性塑造有着深远影响。基于甲烷代谢基因的保守性，课题组对其祖先序列进行了序列重构，从而来推测祖先序列的最适生长温度，结果表明具有mcrABG标记基因的微生物类群或起源于高温生境（图3）。另外，由于 TACK和ASGARD超级门中，以及广古菌门中大部分支系均具有甲烷/烷烃代谢能力，且相应微生物相比其它同支系微生物有着更为悠久的进化历史，因此，课题组猜测地球早期生命中，古菌的祖先或具有甲烷和烷烃代谢能力。
中山大学
2021-04-13
抗细菌生物膜活性的YycG组氨酸激酶抑制剂新型药物
● 项目简介：细菌生物膜是细菌互相粘连形成的模样物，对大多数抗生素耐药，其耐药性比浮游菌可高达100倍。近年来细菌生物膜疾病日益严重、治疗难度极大，目前尚无抗细菌生物膜药物上市。YycG/YycF双组分信号转导系统对细菌的生长和生物膜形成具有重要的调控作用，可以作为理想的药物靶标筛选抗生物膜先导化合物。对先导化合物优化改造，评价其药效，研究候选药物的药代动力学特征并对其安全性进行初步评价，探讨其成药性，可能产生创新性强、具有自主知识产权的候选新药。● 应用前景：通过生物信息学分析，在表皮葡萄球菌全基因组中共发现了16对双组分信号转导系统。选择其中一组YycG/YycF 系统中的组氨酸激酶YycG的保守功能域HATPase_c作为候选抗菌药物靶点，通过高通量虚拟筛选获得了具有抑制生物膜作用的小分子化合物，能够可特异性地作用于葡萄球菌属等革兰阳性球菌，对革兰阴性菌无抑菌作用，且对哺乳类细胞毒性作用低。对表皮葡萄球菌已形成生物膜中的细菌具有杀伤作用，同时也可使细菌生物膜的结构发生改变，很好的抑制了生物膜的形成。以其中两个小分子化合物作为先导化合物，进行结构优化改造，已经获得30个结构新颖的衍生物。通过表皮葡萄球菌生物膜杀伤实验证明，其中5个化合物的MIC，MBC和抑制生物膜浓度均不同程度的优于先导化合物。化合物H5-10的MIC，MBC和抑制生物膜浓度分别达到1.5，3.1，25μM。目前该项目的技术水平居于国内领先、国际先进水平。本项目已申请并获得授权2项国家发明专利。
南京工业大学
2021-04-13
生物法固定二氧化碳厌氧发酵制备丁二酸
丁二酸又名琥珀酸，是生物炼制产品工程中最重要的碳四平台化合物，是制备多种重要化工中间体（1，4-丁二醇、四氢呋喃、g-丁内酯等）与生物可降解材料（PBS）的原料，市场需求总量将有望由目前的1.8万吨扩展至400万吨。传统生产方法采用的是从丁烷经顺丁烯二酸酐通过电解生产，生产污染大，成本高，抑制了丁二酸这一大宗化学品的发展潜力。生物法生产丁二酸的主要原料来源广泛且价格低廉（玉米、废乳清、工农业生产废料等），可以减少对不可再生资源的消耗，微生物合成丁二酸的过程中吸收并固定CO2用于菌株的代谢，并最终生成丁二酸，每生产1kg丁二酸，将会有0.37kg的CO2被固定。如果将发酵生产丁二酸与另一大宗发酵产品乙醇的生产过程进行耦合，更可将发酵生产乙醇产生的CO2加以利用，减少温室气体的排放，并同时生产出丁二酸、乙醇等产品。该制备技术具有产物浓度高、原料来源丰富、分离简便、产品质量高等优势。可利用葡萄糖、玉米粉糖化液、纤维素/半纤维素水解糖液并在发酵中固定二氧化碳气体作为碳源，在较高葡萄糖浓度下（100g/L）实现了较高浓度产物的累积（60~70g/L），生产强度达1.5g/（L•h），丁二酸提取收率≥80%，产品纯度≥98%。拥有具有自主知识产权的丁二酸生产菌株：产琥珀酸放线杆菌NJ113，该菌株具有良好的丁二酸生产性状，生产水平目前处于国际先进、国内领先。建立了从种子培养、厌氧发酵、产物分离提取及检测分析等一系列较为完整的上下游工艺，具有路线简单、便于操作、绿色清洁等优点。
南京工业大学
2021-04-13
疾病生物标志物的质谱超高灵敏检测和成像新方法
膜蛋白生物标志物的超高灵敏度、高通量、多目标及操作简便的常压敞开式质谱（AMS）免疫分析新方法。该方法可实现微升级体液中或几十个细胞表面的疾病蛋白标志物的原位检测，检测灵敏度达zeptomole（zmol）水平。实现了血清样品中CA125等生物标志物的检测，有望用于卵巢癌和乳腺癌的早期诊断。该平台还可实现低至25个细胞水平的OVCAR-3和MCF-7细胞表面的重要三种生物标志物（CA125、CEA和EpCAM）的同时、原位表达差异测定，显示了超高的灵敏度和多目标同时检测能力，且具有普适性和可拓展性。
北京大学
2021-04-11
一种多功能生物化学实验用试管固定装置
本实用新型涉及实验设备领域，具体涉及多功能生物化学实验用试管固定装置,包括固定台，固定台上设置有升降杆，升降杆顶端转动连接有试管固定台，且转动连接处设置有锁紧装置，试管固定台上设置有试管放置孔，试管放置孔上设置有弹性固定夹；固定台上分别设置有加热装置和冷却装置。本实用新型所述的试管固定装置操作方便，无需将试管取下即可实现试管的加热、冷却等操作，结构简单，使用更加灵活。而且采用风冷技术，可以防止温差
青岛农业大学
2021-01-12
一种催化制备9-芳基多氢吖啶衍生物的方法
（专利号：ZL 201310135455.X） 简介：本发明提供一种催化制备9-芳基多氢吖啶衍生物的方法，属于有机化工技术领域。制备9-芳基多氢吖啶衍生物的反应中芳香醛、1，3-环己二酮衍生物与醋酸铵的摩尔比为1：2~3：3~5，双磺酸根酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的3~8%，反应溶剂无水乙醇的用量为物料总质量的60~90%，回流反应3~7h，反应压力为一个大气压，反应后冷却，抽滤，滤渣用95%乙醇重结晶、真空干燥后得到纯9-芳
安徽工业大学
2021-01-12
微生物诊断血清试剂盒及免疫磁珠分离试剂盒
利用现代分子生物学方法对传统抗血清制备技术进行改造，突破 了过去抗血清生产经验为主造成的不确定性和不系统性，提高了抗血 清制备的技术含量和生产效率。有效去除抗血清中的非特异性抗体， 从而实现抗体制备的标准化和规模化生产，同时也降低了生产成本。 免疫磁珠分离技术的最突出的优点是特异性强，可以明显提高检 测的灵敏性，缩短病原体的检测时间一至数天，并且可从复杂的样品 中直接分离病原体，降低标本中抑制物的干扰，提高灵敏度。 已生产出 3 种诊断血清产品，包括“致病性大肠杆菌 O 抗原诊 断血清试剂盒”、“大肠杆菌 H 抗原全套诊断血清试剂盒”和“志贺氏菌 O 抗原全套诊断血清试剂盒”，共计 147 种高特异性抗体。 经中 国 CDC 使用证实，该血清具有反应速度快、特异性强的特点，与日 本生研同类血清质量相当，远优于国内同类产品。 继续在市场调研的基础上，再进行 11 种改类试剂盒的研发和生 产，填补国内外市场空白。 本项目完成后，实施单位将可生产 12 种诊断血清试剂盒（包括 前期已完成开发的 3 种），按每个疾控中心每年需求每种试剂盒一套 计算，总需求量约 1200 套。此外，进出口检验检疫单位对某些种类 的血清亦有一定需求，约为 300 套。按每套试剂盒平均 1 万元的售价 计算，每年的市场可达 1500 万元。 免疫磁珠分离试剂盒可广泛应用于临床检验，食品检验，水质／ 环境检验，兽药检验等，市场非常之大，现主要的生产商为国外的 Dynal 和 Matrix 公司，以 Dynal 公司为例，其每年可创造数十亿美元 的销售额。由于依赖进口，国内多家疾病预防控制和出入境检验检疫 单位已经向项目实施单位提出了产品的开发意向。该产品研发成本约 为每毫升 600 元，销售价格在每毫升 2000 元左右，显示了良好的市 场前景。
南开大学
2021-04-13
4′-去甲基表鬼臼毒素衍生物及其合成方法和应用
研发阶段/n本发明公开了4′-去甲基表鬼臼毒素衍生物及其合成方法和应用。本发明将4′-去甲基表鬼臼毒素的C环4位的羟基活化后通过亲核加成反应，将川芎嗪引入到4′-去甲基表鬼臼毒素的C环4位，得到式(III)所示的4′-去甲基表鬼臼毒素衍生物衍生物。体外KB细胞凋亡的试验结果表明，本发明4′-去甲基表鬼臼毒素衍生物具有良好的抗肿瘤活性、且安全性好、毒副作用小，可制备成抗肿瘤药物。
湖北工业大学
2021-01-12