南京农业大学资环学院沈其荣教授团队以木霉菌为研究材料，通过生态遗传学方法，解析了一类表面活性小分子蛋白Hydrophobin（HFB）参与真菌分生孢子传播，进而影响其环境适应性与物种分化的分子机制， 真菌进化生物学由于化石证据的缺乏、群体间生活史迥异以及同时具有无性和有性生殖现象等问题而发展相对缓慢；另一方面，也正是因为这些独有的特性，真菌具有高度生态可塑性，因而可作为进化生物学研究的极佳对象。高等丝状真菌通过在分生孢子表面“涂”上一层由表面活性小分子蛋白HFB组成的“疏水涂层”而实现孢子的风媒传播等功能。研究人员针对姐妹种木霉T. harzianum(Th)和T. guizhouense(Tg)的高表达hfb基因（hfb4和hfb10）构建了基因敲除突变体库，并分别对突变体进行了风媒和水媒的传播模拟试验，发现不同菌种有各自偏好的传播方式。研究人员对突变子进行抗逆性、生长和繁殖能力测试，发现HFB4的移除不仅显著影响真菌的生态适应性（Fitness），且同一HFB对真菌适应性的贡献力即便在遗传背景相近的菌株间也差异显著。基于此，研究人员分别对两个种群的hfb4（及hfb10）进行了自然选择压力计算，发现来自Th的hfb4受到强正向选择压力驱使。结合其生理生态习性（图1），研究人员猜测，Tg可能起源于水生环境，其孢子为脱离亲代生境，需要通过风媒传播至别处，且在高空中传播要求其孢子可以耐低温和UV照射，Tg具有上述特征；而Th则更偏向于利用雨水或昆虫进行传播，其确切的传播偏好有待进一步研究。在整个进化历程中，hfb4对菌株生态适应性的净贡献率是物种多个指标或特性进化权衡（compromise）的结果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的风媒传播能力，但却会相应“牺牲”掉一些耐低温特性。 在本研究中，研究人员结合人工智能（AI）技术开发了一套可高通量监测丝状真菌生长和繁殖能力的技术集合——REPAINT。REPAINT技术不仅扩充了真菌环境适应性评价体系的指标内容，使基于纯培养方式的数据采集实现高通量智能化和标准化，而且允许针对不同真菌类群实行定制化调整。

真菌属于“创造系数”很高的生物资源，可以产生结构多样、新颖，活性广泛的次生代谢产物，对药物和功能食品的研发都至关重要。抗生素类药物青霉素和先锋霉素、降血脂类药物洛伐他汀，以及免疫抑制剂环孢菌素的发现，都显示出真菌资源在药物研发中的优越性。真菌作为食用、药用或保健品，在我国有悠久的历史。我国真菌资源丰富多样，已报道近1000 种食药用真菌，已探明药效的真菌 400 余种，可用于开发功能食品的真菌也很多。本项目通过独特的真菌混合发酵技术，产生新结构的活性产物几率远高于单独菌种发酵，目前已经构建包含 5000 个样品的真菌代谢产物库，建立了免疫增强、抗炎和降三高模型，高通量筛选发现了多个具有增强调节和抗炎组分，具有很好的慢性病干预应用潜力。

真菌毒素是造成粮食和农作物污染的一个重要因素，目前市场上常用天然蒙 脱石及改性物等吸附脱除真菌毒素，但效果不理想，且重金属和二恶英等污染物含量偏高，应用与食品或饲料中会造成更为严重的食品安全隐患，因此开发更为有效的真菌毒素吸附剂必然有广泛的市场应用前景和可观的经济效益。稻壳是一种木质纤维素材料，经过适当的处理可以制备吸附性能优异的多孔炭材料。本发明采用稻壳为原料经炭化活化后制备的多孔炭对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、展青霉素等真菌毒素具有优异的吸附效果，可广泛用于食品、饲料领域真菌毒素的脱毒处理。本发明原料来源广泛、廉价，生产工艺简便，可控性好，便与工业化生产。产品稻壳基多孔炭可用于花生油、玉米油加工过程中脱除真菌毒素以及牛奶中残余真菌毒素的脱除；也可直接拌入畜禽饲料，真菌毒素在动物胃肠道环境 下吸附率高，解析率低，吸附了毒素的多孔炭随粪便排出，有效降低了真菌毒素对畜禽的危害

真菌疏水蛋白具有自我装配成膜的性质，因此 （1）疏水蛋白可作为蛋白和细胞固定化的媒介，可用于生物传 感器和生物芯片，作为引发层，交联上配体或形成融合蛋白，能使特 定分子固定化到特定表面。 （2）它能改变表面的属性，保护表面。可用于提高医学器官移 植物生物相容性和防止微生物细胞粘附；可应用于医药行业中烧伤、 创伤的创面保护，为临床病人创面保护和恢复提供一种安全无毒、操 作简便、高效低耗的新手段。 （3）作为一种生物表面活性剂，疏水蛋白还可以用于促进土壤 中的污染物的降解和应用在石油泄漏后回收石油的过程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品对抗相变能力并形成 稳定泡沫，使其在密封食品生产上发挥重要作用； （5）也可用于日用化妆品生产中，因疏水蛋白可以作为洗洁产 品的成分，根据其疏水、亲水两相间的转变，可通过自我装配而将面 部的油脂等疏水的成分包裹起来，再用水清洗将其除去，也可以作为 保护秀发的天然膜，使发部维持清洁并保持一定水分；将它运用到面 部的美容护理，由于它的特性，能使皮肤表面形成一层天然生物活性 保护膜，起到皮肤保湿、免受外界空气中污浊物的侵害，从而达到护肤美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹药物以改变药物溶解性并实现控、缓释。 通过真菌疏水蛋白与难溶于水的药物混合，可以达到良好的分散效果， 并延长了两种药物的药效持续时间。 （7）真菌疏水蛋白与其他的功能性蛋白或小肽组成融合蛋白， 同时发挥疏水蛋白的稳定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽 的特异性功能，如在组织工程、抗炎抗菌材料等。 项目特色： 纯天然生物制品，无毒害，无污染。耐酸碱，抗相变能力强。自 我装配形成有活性的蛋白膜。具有良好的热稳定性和透气不透水性。 由于它的特性，使得它具有：（1）自动成膜，无需贴敷，使用便利； （2）透气性优良；(3)纯天然无化学添加成分，瑞氏木霉已被证明是 安全的菌种；（4）组织相容性好，避免了严重的排异反应；（5）耐高 温（100 摄氏度仍保持活性），易于消毒；（6）稳定不降解，便于产品 的长期保存；（7）用表面活性剂就可以很容易地清洗（8）延展性好， 1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展开 1 平方米的薄膜（9）透明，可直 接透过成膜观察（10）性价比高。 市场应用前景： 目前国际上尚未实现疏水蛋白的工业化生产，其相关应用产品的 开发更为滞后。我们在已实现疏水蛋白中试研发的基础上，扩大发酵 规模，进行后续产品的开发，我们的技术和工艺现居国际领先地位， 无疑会占有宝贵的先机。 疏水蛋白产品将作为新一代膜生物活性材料进入市场，它的出现 将会革命性地取代现有化学产品，这无疑给人类的健康带来了很大的 益处，消除人类在预防和治疗疾病、食品加工、以及医学检测、食物保鲜方面为健康做出努力的同时给自身带来的潜在危害，而且价格更 为低廉。因此，本项目大规模生产疏水蛋白及其应用开发是有非常广 阔的市场前景的，并且我们的技术在国际和国内市场处于领先地位。 这些产品都将在国际市场上处于最优竞争状态。

本实用新型公开了一种便携式动物病原微生物快速检测箱，包括上盖、箱体和工具盒，所述箱体上端设有上盖，所述上盖顶端设有提手，所述上盖顶端表面设有光伏组件，所述箱体后端设有拉杆，所述拉杆顶端设有拉手，所述箱体左端外侧设有工具盒，所述箱体内设有冷藏区和保温区，所述冷藏区内侧四周均设有多个制冷块和紫外线灯珠，所述保温层底端设有储水腔，所述储水腔内设有电加热装置，所述冷藏区和保温区内均设有试管架，所述上盖底端设有密封层，所述箱体底端四角均设有滚轮，所述光伏组件与蓄电池电连接。本实用新型结构简单，节能环保，操作简单、便携性好，大大提高了样品的存储效果，可在现场快速检测，确保检测结果的准确性。

当今世界，传染病形势日益严峻，为了实现传染病的现场快速诊断，本项目开发了一种基于封闭试卡盒的全自动便携式病原体检测系统，该系统以封闭式卡盒为核心，在系统外部移液、磁分离、热循环等驱动下全自动地完成病原体核酸样本提纯和实时荧光PCR扩增检测，在两个小时内全自动地实现生物样本输入到检测结果输出整个过程。系统小巧便携，操作简便；封闭式卡盒的设计有效地避免了样本间的交叉污染，使诊断结果更加稳定可靠。

 乙肝病毒是我国肝炎、肝硬化与肝癌的主要原因。本项目率先提出利用纳米粒子的特殊效应来解决病原体侦检的灵敏度、特异性与通量的关键技术问题，对实现这些病原微生物早诊断与疗效监测具有十分重大的意义。 通过本项目实施，取得了如下创新成果：1. 研发了磁性纳米粒子与量子点标记的层析芯片，研制了对磁信号与光信号进行定量检测的层析芯片阅读仪，实现了抗原或抗体的定性、定量多指标同步检测；2. 建立了量子点标记荧光偏振技术，筛选出3 个HBV sAgB 细胞表位；筛选出一对前S1 区小鼠源单克隆抗体HB1 与HB3，研发前S1 区的酶联试剂盒；建立了唾液诊断乙肝的方法；3.研发了巨磁阻抗效应结合微流控芯片基础上HPV 病毒快速分型方法；利用巨磁阻效应结合微流控芯片与等温PCR 扩增技术，研制出便携式肝炎病毒快速基因分型系统；4. 研发了组合式毛细管基因芯片，实现了多群耐药突变与基因分型检测。获发明专利授权25项，计算机软件著作权3 项，医疗器械证书3项；教育部成果鉴定结论为“总体达到国际先进水平，基于纳米技术的乙型肝炎诊断新技术方法与传感器件达到国际领先水平”。获中国电子学会技术发明二等奖。 应用情况：产品在全国数百家医院获得应用。成果对于提高我国病原微生物诊疗水平、推动纳米医疗器械产业具有重大意义。

可以量产/n该成果提供了用于重金属镉污染的水体及土壤环境治理的两种丝状真菌菌剂，其活性成分为淡紫拟青霉XLA及毛霉XLC菌株，具有菌丝发达、生物量大、重金属吸附容量强、易于与液体分离收集更利于稀有重金属的回收等众多优点，并且真菌菌丝通过大规模工业发酵很容易获得，是对土壤或环境镉污染进行生物修复的优秀微生物材料。土壤的微生物修复技术已经在重金属污染环境的修复过程中得到广泛运用。该技术应用后水体或土地基本恢复正常功能，修复速度快，使用简单方便且效果理想，预计该技术投放市场可产生巨大的经济效

【申 请 号】CN201310739917.9 【发 明 人】曹园；段金廒；吴永平；姚毅 【摘要】 本发明公开了一个具有抗真菌活性的新化合物Ⅱ。本发明通过对垫状卷柏化学成分进行系统深入研究，经过波谱和质谱数据分析表明从垫状卷柏中分离得到新化合物Ⅱ。体外抗真菌活性研究表明，本发明提供的化合物Ⅱ对多种致病真菌，包括白色念珠菌、熏烟色曲霉、红色毛癣菌、须癣毛癣菌等具有明显的抑制作用，并且毒性低，临床用药安全，有望开发成为新的抗真菌药物。

成果介绍成果采用磁珠法核酸提取对目标病原体核酸进行提取纯化，核酸提取过程采用液体转移的方式，主要包括裂解、结合、清洗、洗脱四个步骤，纯化后的核酸被自动转移至扩增检测区进行实时荧光定量PCR步骤，根据荧光曲线，判断检测结果。产品近似立方体，长宽高约为30cm，系统整体质量约为15Kg，主要包括封闭式卡盒、一体化检测装置和配套的PC端控制软件三部分结构。系统主要功能为全自动磁珠法核酸提取和多重实时荧光PCR扩增检测，经优化后可在1小时内完成“样本输入—结果输出”全过程，最多可进行6重检测。检测过程全封闭全自动，在卡盒中完成，避免了交叉污染。技术创新点及参数该成果提供一种病原体现场快速检测系统两层结构，上层结构包含上层底板，水平轴控制组件和竖直轴控制组件，下层结构包含下层底板，磁分离组件和热组件，荧光检测组件。配合封闭式病原体检测卡盒，卡盒固定安装在系统中，通过PC端设计的软件控制系统对卡盒中液体的操作，可自动完成基于磁珠法的病原体快速荧光检测。整个系统操作简单，安全，并且检测结果以报告的形式直观展现。市场前景本产品样机在江苏疾控中心和浙江疾控中心进行过多种临床样本检测试验，检测样本种类有：粪便、唾液、脑脊液等，检测病原体种类有：腺病毒、艰难梭菌、大肠杆菌等。同一样本，使用本系统检测结果与手工核酸提取+商用荧光定量PCR仪（Roche LightCycler96）检测结果相当（Ct值）。本产品正用于非典型性肺炎新冠病毒快速检测研究。