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高等教育领域数字化综合服务平台
基于新一代测序的生物信息云平台及其在科研和医疗健康领域的应用
1 项目简介本项目建立的生物云平台，以基于 Web 的方式提供服务，用户可以轻松快速获取服务，国内外普遍缺乏成熟的技术，标准和平台。我们首次把独具特色的机器学习模型预测算法与最新的高通量测序方法（ non-polyA RNA-seq） 相结合。我们的研究对象为长链非编码 RNA（ non-PolyA），目前国际上还很少有人通过高通量测序技术对疾病的 lncRNA 进行全面预测分析和功能分类。随着测序速度不断提高，测序成本不断降低，本项目将来可以发展为面向人民大众的个性化医疗服务的平台。 图 1 生物医学信息云平台的产业化方向 http://www.incrna.org图 2 生物医学信息云平台的应用程序一览 http://bioinfo.life.tsinghua.edu.cn/serve 本项目使用的核心技术“基于整合性生物信息云计算和新一代测序技术（ incRNA） 的非编码基因组疾病（如癌症）检测技术平台”已经通过软件查新认证（ 20121022044750914）。正在准备申请国家版权局软件著作权登记证书。2 效益分析（ 1）随着新一代高通量测序技术的发展，生物信息数据爆炸式增长，数据解读成为生物医学研究和临床应用的巨大问题，我们团队依托清华大学生命学院鲁志实验室在生物信息学，尤其是在 lncRNA 领域的技术专长开发的云计算平台将为广大科研工作和和临床用户提供可靠的数据分析云服务，提高他们的科研效率，为科学的发展做出贡献。 （ 2）我们团队通过与中国人民解放军总医院，上海肝胆医院等十多家临床单位的合作，将为鉴定癌症的早期诊断和药物治疗提供新的靶点，这不仅会增强中国基础临床科学的发展，通过临床应用还会为病患者带来癌症早期诊断、健康管理等个性化医疗服务，这将具有广泛的社会效益。 （ 3）通过我们打造高通量测序数据分析云计算平台和开展以癌症早期检测为主要内容的个性化医疗服务，将为中国培养一批高水平的生物信息数据分析人才，这将增强中国在生物信息学方面的实力。
清华大学
2021-04-13
5-醛基胞嘧啶的标记方法及其在单碱基分辨率测序中的应用
本项目采用化学生物学手段，筛选出特异性成环标记5-醛基胞嘧啶（5fC）的化合物——叠氮茚二酮和丙二腈，并且标记产物在随后的PCR扩增过程实现胞嘧啶（C）到胸腺嘧啶（T）的转变，可实现全基因组5-醛基胞嘧啶的单碱基分辨率检测。用叠氮茚二酮标记作为标记化合物，可实现对含有5-醛基胞嘧啶DNA片段的先富集再测序，将测序成本大大降低。用生物相容性很好的丙二腈作为标记化合物，可实现单细胞水平的5-醛基胞嘧啶单碱基分辨率检测。血液中细胞外游离DNA上的核酸修饰可以作为人类癌症的生物标记物，本项目涉及的核酸修饰检测技术，不会造成DNA降解，适应于临床小量珍贵样品，在癌症的液态活检上具有重大潜力。
北京大学
2021-01-12
纳米铜粉
浸没循环撞击流反应器（SCISR）（中国专利申请号 Chinese Patent App No 02138720.6）能强化液相体系微观混合的特性，其适用于快速反应沉淀过程的规律，在超细粉体研究制备领域具有其独特的优势。且从反应器尺寸上来说，浸没循环撞击流反应器比一般实验室反应器要大得多，工业化的放大问题容易解决。 在浸没循环撞击流反应器中，以CuCl2作原料、KBH4作为还原剂、氨水作络合剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作分散剂，反应—沉淀法制取纳米铜粉。最优工艺条件下制得粒径5.1～10 nm左右、粒径分布比较窄的纳米铜粉。制备工艺比较温和，反应温度为常温，实验制备产品粒径重复性好，实验室制备成本为3600元／公斤。产品经武汉大学检测中心X-射线衍射和透射电镜检测，分析得到产品单质铜含量较高，产物均为球形颗粒，无针状结晶。与已有的同类方法但采用不同反应技术制得的纳米铜粉数据相比，本产品更细、粒径分布更窄，是所见报道中粒径最小的。 纳米铜粉是一种新型的纳米金属材料，广泛应用于生产生活的各个方面，具有广阔的应用前景。本产品可通过包覆银膜制备铜银双金属粉替代贵金属银、钯粉末应用在电学领域的如导电胶、导电涂料和电极材料的制造等，包覆量仅为30％就可以具有常温抗氧化性能；同时制得的纳米铜粉可以作为润滑油添加剂，直接分散在高级润滑油中可提高润滑性能达到40％－50％，它的研发成功将为我国汽车发动机高级润滑油等产品的升级换代提供一种新型抗磨添加剂产品，因而具有广阔的应用前景。
武汉工程大学
2021-04-11
纳米药物开发
设计了一种基于非编码RNA靶向递送的多模态可视化纳米药物，初步实现了对体内肝癌细胞模型中肿瘤干细胞和侵袭转移的抑制。郭若汨博士、吴志强博士和王晶医生为该论文的并列第一作者，附属第一医院郭宇副主任医师为通讯作者。 该研究首先通过对临床标本进行分析，发现肝癌的非编码RNA治疗靶标。进而利用前期开发的肝细胞癌特异性“诊断-治疗一体化”纳米载体技术，实现对体内肝癌细胞的基因治疗和疗程中MRI实时显影。研究中发现，开发的纳米药物通过调控上皮间质转化/干性，抑制肝癌细胞的侵袭、转移和增殖。同时，负载治疗基因的纳米药物也具有磁共振成像等多模态分子显像功能。
中山大学
2021-04-13
医用纳米探针
通过大规模筛选，鉴定出PBOV1等一系列肝癌相关基因，并证实PBOV1确实是肝癌患者的不良预后因素。在进一步的体外功能实验中发现，PBOV1可通过调控β-catenin信号通路增强肝癌干细胞的功能，进而促进肝癌进展和转移，具有作为肝癌特异性基因治疗位点的可能性。但是，目前肝癌治疗基因的体内载体问题仍未得到完全解决。所以，该团队利用帅心涛教授长期研究开发的肝癌细胞靶向化纳米载体平台，将治疗基团导入肝癌模型，实现对肝癌细胞的精准体内抑制。更为巧妙的是，该纳米载体在进行肝癌体内基因治疗的同时，可以作为高灵敏度的分子影像探针，方便地进行MRI-近红外荧光多模态活体成像，实现治疗过程和治疗效果的实时显像，动态展示纳米药物的体内实时分布和病灶在治疗过程的变化，便于后期个体化治疗技术的开发。
中山大学
2021-04-13
纳米能源材料
通过“二维限制效应(two-dimensional confinement, 2DC)”能够使无催化活性的非晶态材料转变成为高性能的光催化分解水制氢材料即二维非晶光催化剂。他们采用自己发展的“金属氧化物纳米晶LAL（laser ablation in liquids, LAL）非晶化”技术，在纯水中将Ni纳米晶转化为二维非晶NiO纳米片，并且证实了其在不添加任何贵金属助催化剂的情况下可以实现高效光
中山大学
2021-04-14
用于治疗慢性皮肤溃疡的介孔钙硅凝胶
皮肤溃疡是指不同原因所导致的身体表面组织坏死、溃烂、缺损的一类疾病；慢性皮肤溃疡是一种常见的难治性疾病，它包括血管性溃疡、压迫性溃疡、放射性溃疡及感染性溃疡等，常见于麻风病和糖尿病等患者。皮肤溃疡按不同的致病因素可分为创伤感染，压迫性溃疡，静脉性溃疡，糖尿病溃疡和其他因素。在发生人群方面：由创伤所致的体表慢性难愈合创面以20-50岁的中青年为主；糖尿病，压迫性和静脉性溃疡以60岁以上的老年人为主。本项目采用溶胶-凝胶法制备了介孔钙硅凝胶材料，该材料具有很高的比表面积和均匀可调的纳米孔道，是集生物降解性和生物活性于一体的新型生物材料，介孔结构和孔径可调控性是纳米介孔干凝胶治疗皮肤溃疡的本质。将纳米介孔和硅基干凝胶的优势有机结合起来，设计研制具有纳米介孔结构的硅基干凝胶新型治疗皮肤溃疡材料，使之不仅具有很好的生物相容性，而且材料能够生物降解，同时，材料降解时能释放硅等离子，调控细胞的行为，加速组织愈合，以克服现有治疗皮肤溃疡材料的缺陷。介孔钙硅凝胶可用于不同医用场合的治疗皮肤溃疡，包括妇科宫颈糜烂；糖尿病性溃疡；手术、外伤造成的创面；褥疮、压力性溃疡；皮肤、粘膜溃疡及糜烂性病变；局限性的II或III烧、烫伤创面；难以愈合的伤口等。同时可利用其介孔结构的特点负载药物和生物活性因子，以提高治疗的效果。
华东理工大学
2021-04-11
用于治疗慢性皮肤溃疡的介孔钙硅凝胶
皮肤溃疡是指不同原因所导致的身体表面组织坏死、溃烂、缺损的一类疾病；慢性皮肤溃疡是一种常见的难治性疾病，它包括血管性溃疡、压迫性溃疡、放射性溃疡及感染性溃疡等，常见于麻风病和糖尿病等患者。皮肤溃疡按不同的致病因素可分为创伤感染，压迫性溃疡，静脉性溃疡，糖尿病溃疡和其他因素。在发生人群方面：由创伤所致的体表慢性难愈合创面以20-50岁的中青年为主；糖尿病，压迫性和静脉性溃疡以60岁以上的老年人为主。 本项目采用溶胶-凝胶法制备了介孔钙硅凝胶材料，该材料具有很高的比表面积和均匀可调的纳米孔道，是集生物降解性和生物活性于一体的新型生物材料，介孔结构和孔径可调控性是纳米介孔干凝胶治疗皮肤溃疡的本质。将纳米介孔和硅基干凝胶的优势有机结合起来，设计研制具有纳米介孔结构的硅基干凝胶新型治疗皮肤溃疡材料，使之不仅具有很好的生物相容性，而且材料能够生物降解，同时，材料降解时能释放硅等离子，调控细胞的行为，加速组织愈合，以克服现有治疗皮肤溃疡材料的缺陷。 介孔钙硅凝胶可用于不同医用场合的治疗皮肤溃疡，包括妇科宫颈糜烂；糖尿病性溃疡；手术、外伤造成的创面；褥疮、压力性溃疡；皮肤、粘膜溃疡及糜烂性病变；局限性的II或III烧、烫伤创面；难以愈合的伤口等。同时可利用其介孔结构的特点负载药物和生物活性因子，以提高治疗的效果。
华东理工大学
2021-02-01
桦褐孔菌规模化生产关键技术
江苏师范大学
2021-04-11
一种发酵培养桦褐孔菌的方法
本发明公开了一种发酵培养桦褐孔菌的方法。本发明发酵培养桦褐孔菌的方法是向桦褐孔菌的培养液中添加无菌的链格孢霉菌细胞壁碎片；所述链格孢霉菌细胞壁碎片是将链格孢霉菌菌丝体破碎后离心得到的。本发明通过向桦褐孔菌的发酵培养的发酵液中加入链格孢霉菌细胞壁碎片来培养桦褐孔菌，获得的桦褐孔菌胞内和胞外的酚类化合物的积累和抗氧化活性明显提高。本发明发酵培养桦褐孔菌的方法中链格孢霉菌细胞壁碎片用量少，制备方法简单，成本低廉，具有广泛的实用价值和经济价值
江苏师范大学
2021-04-11