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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
基于二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度分析方法
本发明公开了一种基于二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度分析方法，包括如下步骤：（１）求解考虑拉压、弯曲、剪切变形的二维正交各向异性复合材料板线性刚度矩阵Ｋ０；（２）求解热结构的初应力刚度矩阵Ｋσ；（３）求解考虑热应力影响的结构有限元动力学方程的目标函数，即为转化为考虑结构热应力影响的广义特征值问题；（４）基于步骤（３）中的目标函数ｆ，采用复变函数法求解二维正交各向异性复合材料板的热模态对结构参数的灵敏度。本发明考虑了热应力对结构刚度以及结构响应（热模态）分析的影响，能够利用复变函数法分析得到精度较高的热模态对结构参数的灵敏度矩阵。
东南大学
2021-04-11
用于铁路路基基床底层的泡沫轻质混凝土材料
本发明涉及用于铁路路基基床底层的泡沫轻质混凝土材料。本发明针对由散粒岩土体材料填筑而成的铁路路基存在的缺点，公开了一种替代常规铁路路基基床底层填料的工程材料。本发明的技术方案是，用于铁路路基基床底层的泡沫轻质混凝土材料，由适当配比的水泥、水、发泡剂及外加剂，采用混凝土工艺经物理化学反应硬化形成。本发明的泡沫轻质混凝土材料可替代常规铁路路基基床底层填料，其主要特点是：轻质、整体性强、强度高、性能稳定、无塑性变形、施工周期短、地基层处理深度减少等。可保证列车运行的平稳与舒适性，减少路基病害，节约运营期间的维护成本。本发明的泡沫轻质混凝土材料特别适合高速铁路路基填筑。
西南交通大学
2016-10-14
一种新型高冲击韧性非晶基复合涂层及其制备方法
本发明提供一种新型高冲击韧性非晶基复合涂层及其制备方法， 其中复合涂层由一种铁基非晶合金涂层与一种晶态金属涂层交互叠加 构成，晶态金属涂层与基材直接接触，复合涂层的最外层为铁基非晶 合金涂层；复合涂层中非晶涂层及晶态涂层的界面结合紧密，不存在 连续孔隙；复合涂层采用超音速火焰喷涂技术获得；复合涂层与金属 基体具有高结合强度；复合涂层的冲击韧性远高于单相铁基非晶合金 涂层。本发明获得的复合涂层可在各种金属基体表面进行大
华中科技大学
2021-04-14
炭质多孔材料的制备及应用
炭质多孔炭材料的可控制备及用于水处理及气体吸附。
上海理工大学
2021-01-12
一种Mg2Ni0.9Co0.1H4基储氢材料的制备方法
（专利号：ZL 201510578254.6） 简介：本发明公开了一种Mg2Ni0.9Co0.1H4基储氢材料的制备方法，属于储氢材料技术领域。该方法通过湿法球磨得到Ni(Co)固溶体粉末；按母合金Mg2Ni1‑xCox(x＝0.1～0.2)的成分，将一定量的固溶体和Mg粉真空烧结得到母合金，母合金的化学成分范围为：Mg的原子百分数为65～70％，Ni+Co占合金剩余百分比，Co在Ni+Co中的原子百分数为10～20％；然后将烧结合金置于氢化炉中氢化获得目标储氢材料，其由85～90wt％的Mg2Ni0.9Co0.1H4基体相、6～7wt％的MgH2和4～8wt％的MgNi3Co相组成。该储氢材料具有高的储氢容量(大于3.5wt％)、低的起始放氢温度(220℃)和优良的放氢动力学性能。本发明制备方法具有工艺简单、高效、产率高、无污染的显著特点。
安徽工业大学
2021-04-11
钛酸钾晶须改性高分子耐磨复合材料及其在机械与汽车上的应用
该成果采用钛酸钾晶须、碳纤维改性聚醚醚酮等聚合物，获得高强、高耐磨聚合物复合材料（耐磨垫片），或以其为内衬、金属为外层，通过特殊结构设计和预处理在高温高压使两者结合，得到所需金属/聚合物复合材料制品（复合轴承）。相关产品实现高强、高耐磨、防抱死、免维护功能，与国外产品相比，具有部分功能（耐磨性、耐热性等）与成本优势。 该成果在科技部国家国际合作专项、湖南省国际合作重点项目的支持下取得一系列创新性成果，包括2个发明专利，并于2013年获得湖南省科技进步二等奖（主持）。通过与长沙精达高分
长沙理工大学
2021-01-12
一种有机/无机纳米复合注浆材料及其制备方法
本成果为一种有机/无机纳米复合注浆材料及其制备方法，复合材料包括A、B两组分，其中A组分含有硅酸盐水溶液、纳米增韧改性剂、催化剂、泡沫稳定剂等，B组分含有有机多异氰酸酯、聚有机硅氧烷；本发明一方面解决了水对有机聚氨酯注浆材料的影响，另一方面解决了廉价无机硅酸盐的引入对固化后注浆材料的强度的影响，得到的有机/无机纳米复合注浆材料固化后具有高的抗压强度与难燃特性，为矿用加固材料的安全性提供保障。
PU纳米复合材料注浆成型样品（压缩测试前后）的实物照片
山东科技大学
2021-04-22
固体废物基环保新材料
在工业生产中，有大量固体废物产生，如污泥、赤泥、钢渣、化工废渣等， 固体废物的减量化、无害化和资源化是目前的潮流和发展的趋势。 针对以上各种问题，本项目以工业固体废物为主要原料，开发出了轻质、 超轻污泥陶粒制备工艺；发明了用于处理高浓度难降解有机废水的轻质阴、阳 极水处理滤料、抗板结系列粒状铁碳微电解填料；发明了用于工业废水深度处 理的基于固废陶粒的水处理技术；发明了基于污泥陶粒的绿色建材混凝土砌块 和适用于民用建筑的室温调节，具有显著节能效果的污泥陶粒—多元脂肪酸相 变材料，取得了系列创新性的研究成果。环境效益、经济效益和社会效益显著。 本项目包括一套完整的固体废物基环境友好材料成套技术，包括轻质/超轻 污泥陶粒、污泥与工业固体废物基微电解粒状材料的研发、工业化生产及实际 应用。
山东大学
2021-04-13
水泥基化学增强加固材料
水泥基地面和结构件因为各种原因会出现起灰、起砂现象，严重影响水泥基材料的使用寿命。本材料通过水性物质渗透到地面混凝土内部，与混凝土的水化产物，如氢氧化钙等发生化学反应，生产新的 物质。该化学反应的速度快，一般能够在 7 天时间内迅速提高混凝土的强度，消除或者减轻地面起灰、起砂现象。该反应是不可逆的，因此不会出现再次起灰起砂。产品的施工方法简单，通过喷洒在混凝土 表面即可。视原有混凝土的状况差别，增强后的地面显著性能改变是耐磨性增加 3-5 倍，消除或者减轻起灰起砂。地面粘接强度增加 2-7 倍，在此基础上施工其他面层，如水泥自流平、环氧树脂地面不会再有起皮现象。同时抗油渗、水渗性得到极大提高。
北京工业大学
2021-04-13