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在MOFs固定酶及其应用于生物传感的研究
化学学院欧阳钢锋教授团队揭示封装模式是如何影响酶@MOFs的生物功能，并提供一种新的策略可制备具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人员以6种工业用途广泛的酶为模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、细胞色素C (Cyt C)、辣根过氧化物酶(HRP)、过氧化氢酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脱氢酶(ADH)），研究了它们原位封装于ZIF-8空腔后的活性转化。研究结果发现部分酶可保持较高的生物活性，但另一部分酶活性则严重下降甚至完全失活。接着，研究人员通用过系统的表征手段发现酶的活性转化与其封装模式密切相关：1）在基于酶诱导ZIF-8成核驱动的快速封装模式中，得到的酶@ZIF-8保持较高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀缓慢封装模式中（此过程中酶不参与ZIF-8成核），由于过量配体（2-甲基咪唑）的去折叠效应和竞争配位，得到的酶@ZIF-8趋向于失活（图1A）。有趣的是，这两种封装模式与酶的表面电荷性质有关。研究人员通过酶表面氨基酸残基的化学修饰调节酶的表面电荷，可实现酶@ZIF-8封装方式的有效调控，进而改善酶@MOFs的生物活性。接着，研究人员探讨了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物传感领域的应用。我们首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8对H2O2进行可视化传感。谷胱甘肽(GSH)是一种生物硫醇，与糖尿病、肝病、白内障、阿尔茨海默病和帕金森病等多种病症相关。H2O2可氧化GSH进而影响酶@MOFs的H2O2传感性能(图1B)。鉴于这一原理，我们建立了一种GSH的可视化酶@MOFs传感平台，并具有较高的检测灵敏度和较宽的线性范围（图1C）。与单酶催化相比，多酶催化级联反应是生物体内一类重要的化学转化过程，在生物信号转导和代谢途径中起着关键作用。研究人员将多种酶（GOx和HRP）共封装于MOFs（简称ECMN，图1D），模拟细胞内级联催化过程；同时，可以通过调控酶的封装模式，提高ECMN的级联催化性能（图1E），并实现葡萄糖的高灵敏、可视化检测 此外，研究团队从封装策略及应用两方面总结了酶@MOFs的最新研究进展：重点介绍了MOFs孔径结构和酶生物界面与金属离子的相互作用对酶封装效率的影响及影响酶活性转化的关键因素；并展示了酶@MOFs在生物传感、催化和纳米催化治疗等领域的前沿应用。
中山大学
2021-04-13
联产生物柴油、甘油和无毒粗蛋白的新技术
我国的能源和优质蛋白质都越来越依赖于进口，另一方面，大量的转基因棉籽没有得到充分利用。我校拥有自主知识产权的新技术可以联产生物柴油和无毒棉籽蛋白等产品。棉花是我国最重要的经
南京工业大学
2021-01-12
聚合级D-乳酸低成本、高效的生物制造技术
成果简介： 聚乳酸以其良好的生物可降解性被誉为是21世纪最具发展前景的绿色高分子材料。D-乳酸共混能显著提高聚乳酸材料的使用性能，拓宽其应用领域，此外D-乳酸还是多种手性材料的合成前体。针对目前D-乳酸发酵制备过程中产量低、周期长等缺陷，本团队通过多种诱变选育技术，获得D-乳酸高产菌株；剖析菌株发酵代谢的关键酶及代谢网络的调控规律，解除菌株D-乳酸发酵的
南京工业大学
2021-01-12
甾体类化合物的生物转化技术
主要针对我国甾体药物原料来源单一、初加工污染严重、甾体药物合成路线 长等问题，重点开展薯蓣皂苷元清洁生产、植物甾醇生物转化以及屈螺酮重要中 间体三羟基雄甾烯酮化学合成路线的生物替代等技术研究，旨在大幅度降低原料、能耗及生产成本。 创新要点 利用有高效转化能力的菌种，建立甾体的一步发酵或半合成技术，开发绿色的产物萃取技术及原位随程提取新工艺。
江南大学
2021-04-13
联产甘油钙的生物柴油绿色生产工艺项目
采用本技术，以煅蛋壳/贝壳基专用催化剂脂肪酸甲酯(或乙酯)，即生物柴 油的生成，同时将反应生成的甘油部分或全部的与催化剂进行二次反应，得到塑217 料热稳定剂甘油钙，从而可避免碱性甘油的产生，实现生物柴油的绿色、无污染 化生产。投资 800 万元建设一套年产 30000 吨生物柴油，联产 1800 吨甘油钙的 装置，可将副产甘油的产量减少为 1000 吨左右，同时获得 1800 吨甘油钙，按 1.6 万元/吨计，年增产值 2500 万元以上，利润 1500 万元以上。
江南大学
2021-04-13
揭示了在生物多样性领域研究的重要进展
通过分析全球尺度的自然草地调查数据（Herbaceous Diversity Network），发现“多样性-生产力”之间存在多种关系形式，不相关是主要关系形式，其次才是负相关和正相关，这与人工草地控制试验的研究结果差别很大。研究同时发现，“多样性—生产力”关系会随着环境条件呈现出规律性的变化：在低产环境下以正相关为主要形式，中产环境下以不相关为主，而在高产环境下更容易表现为负相关。进一步分析发现，在全球尺度上，生物多样性的作用不是提高生产力，而是稳定生产力。该项研究不仅统一了“多样性—生产力”之间的各种矛盾关系，还将“多样性—生产力—稳定性”关系有机地联系起来，认为这是同一个生态学过程的不同表现形式。
中山大学
2021-04-13
在黑磷于生物医药的应用中取得重要进展
该项工作在黑磷表面包裹一层仿生的聚多巴胺膜（Polydopamine, PDA），形成一种“纳米胶囊”结构。聚多巴胺具有良好的生物相容性，可以有效隔离氧气或水与黑磷纳米片的接触，从而提高其稳定性。此外，聚多巴胺自身具有良好的光热效应，因此聚多巴胺的包覆可以进一步增强黑磷药物载体系统的光热效应。在此基础上，科研人员将小干扰RNA（siRNA）和广谱性抗癌药物多柔比星（DOX）负载到了“纳米胶囊”内部，并在聚多巴胺表面修饰上了靶向基团核酸适配体（Aptamer, Apt），制备了一种集化疗、基因治疗和光热治疗于一体的多功能靶向纳米载药平台。目前，该研究在动物体内实验上取得突破，并在乳腺癌模型的裸鼠身上取得了良好的肿瘤治疗效果。 该研究克服了黑磷做为载药平台性质不稳定的缺点，并且增强了其光热效应，同时具有良好的生物相容性，在癌症的多模式综合治疗方面具有潜在应用前景。
中山大学
2021-04-13
一种烟粉虱饲养与生物学观察装置
本实用新型涉及一种烟粉虱饲养与生物学观察装置，属于养虫装置的技术领域。所述一种烟粉虱饲养与生物学观察装置,包括筒罩、纱网，所述纱网设置在所述筒罩上部，其特征在于，所述筒罩下部设置有杯体。所述杯体和所述筒罩均为透明材质，两者之间设置有遮盖层，离体植物穿过遮盖层放置，有效防止烟粉虱掉入下部营养液，以及下部营养液对上部环境的污染。该实用新型体积小，节省空间，在养虫架上便于摆放，可在空间狭小的气候箱中最大限度的摆放，有效节省了人力物力。
青岛农业大学
2021-04-13
一种微生物智能液基培养皿
一种微生物智能液基培养皿，属于微生物设备技术领域。包括皿体、电源和触摸屏，皿体中心设有数据检测模块，皿体底部设有与数据检测模块相连接的安装块，安装块底部分别设有数据线路和排液管，数据线路与皿体侧部设置的电源接头相电连接，皿体外壁底侧设有配比盛放腔，配比盛放腔顶部设有盛放腔口，配比盛放腔内腔中还设有供料泵，皿体内壁底侧对应配比盛放腔设有安装壳体，供料泵与安装壳体内的喷淋电磁阀相连通，喷淋电磁阀与数据线路相电连接，且顶部设有喷淋管路。解决了分离纯化效果不好的问题，结构简单成本低，能在培养皿中直接降低其他微生物的存活率，进而大大减少或省略纯化步骤，有效提高了实用性。
青岛农业大学
2021-04-13
新型多种肠溶包衣材料及生物纳米纤维制备（产品）
成果简介：本项目是系列纤维素基医用肠溶包衣材料及其纳米纤维的制造技术。首先以天然棉纤维素为原材料, 通过成熟技术制备 pH 敏感性智能材料羟烷基烷基纤维素醋酸琥珀酸酯(HPMCAS/HEMCAS)、羟烷基烷基纤维素邻苯 二甲酸酯 (HPMCP/HEMCP) 、 羟 烷 基 烷 基 纤 维 素 醋 酸 邻 苯 二 甲 酸 酯 (HPMCAP/HEMCP)、羟烷基烷基纤维素偏苯三甲酸酯(HPMCT/HEMCT)等系列 pH 值（3.5-6.8）溶液敏感的功能材料，可作为肠溶包衣或特殊环境监测用材 料。
北京理工大学
2021-04-14