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近日，我校生命科學學院李學寶教授課題組在棉纖維發育的分子機制研究方面取得重要進展，研究成果在線發表于著名植物學期刊《The Plant Journal》（Li et al. 2018,DOI:10.1111/tpj.14108）。

項目簡介研發背景：抗凝血藥物的臨床應用極為廣泛，在骨科手術，心臟手術，抗腦卒中等方面具有數十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應用的低分子肝素與合成肝素等是針對諸多臨床適應癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結構上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來被重點關注的具有抗凝血活性的新結構分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產物化學研究表明 FuCS 九糖片段具有與市售低分子量肝素相當的抗凝血活性，且已觀測到此類結構多糖的口服抗凝活性。繼續研究這一新結構多糖的抗凝活性機制并對相關分子結構進行優化是開發新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。前景預測：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達數十億美元并繼續保持著較高的增長率。但由于其口服無活性的性質，使得相關臨床應用僅局限于醫院等專業醫療機構。另一方面，肝素的潛在出血風險是限制肝素大范圍應用的另一問題。我們所研究的 FuCS 九糖是肝素寡糖的結構類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于 FuCS 獨特的化學結構，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機制表明其可選擇性激活內源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項目團隊開發了一種可以簡便合成 FuCS 九糖的化學合成工藝。這一工藝的實現可以提高 FuCS 的可獲得性，降低目標藥物的獲取難度，并且保障其后續開發中的質控水平。該工藝是支撐目前 FuCS 分子庫建立、后期藥物篩選與中式放大的最優合成路線，應用前景廣闊項目團隊 團隊由藥學院李中軍教授領導。李教授是北京大學天然藥物與仿生藥物國家重點實驗室學術委員會成員，北京大學藥學院學術委員會成員，其在糖類藥物的基礎研究與技術開發方面具有 30 年的實操經驗。獲得包括施維雅科學獎在內的眾多學術榮譽，發表超過 150 篇 SCI 論文，擁有超過 20 項授權發明專利。團隊成員包括 3 名副教授，1 名講師，5 名博士研究生及 10 名碩士研究生。李教授領導的團隊與國內領先的疫苗生產企業康希諾生物股份公司保持密切的合作關系；李教授本人曾長期擔任上市公司——深圳信立泰股份公司的獨立董事；李教授曾開發一條紅景天苷的合成工藝并成功實現了技術轉讓。李教授在國內糖化學與糖類藥物領域積累了深厚的學術經驗，擁有廣泛的人際關系。應用范圍 臨床抗凝血用，包括手術抗凝血，居家日常抗凝血使用等。項目階段 候選藥物（細胞水平研究階段）。知識產權 已申報兩項中國發明專利：  1、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖及其制備方法、組合物和用途，申請號：2018107787336  2、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖糖簇及其制備方法，申請號 2017103131376合作方式 技術入股、技術轉讓。

研發背景：抗凝血藥物的臨床應用極為廣泛，在骨科手術，心臟手術，抗腦卒中等方面具有數十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應用的低分子肝素與合成肝素等是針對諸多臨床適應癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結構上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來被重點關注的具有抗凝血活性的新結構分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產物化學研究表明FuCS九糖片段具有與市售低分子量肝素相當的抗凝血活性，且已觀測到此類結構多糖的口服抗凝活性。繼續研究這一新結構多糖的抗凝活性機制并對相關分子結構進行優化是開發新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。 前景預測：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達數十億美元并繼續保持著較高的增長率。但由于其口服無活性的性質，使得相關臨床應用僅局限于醫院等專業醫療機構。另一方面，肝素的潛在出血風險是限制肝素大范圍應用的另一問題。我們所研究的FuCS九糖是肝素寡糖的結構類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于FuCS獨特的化學結構，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機制表明其可選擇性激活內源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項目團隊開發了一種可以簡便合成FuCS九糖的化學合成工藝。這一工藝的實現可以提高FuCS的可獲得性，降低目標藥物的獲取難度，并且保障其后續開發中的質控水平。該工藝是支撐目前FuCS分子庫建立、后期藥物篩選與中式放大的最優合成路線，應用前景廣闊。

項目針對國內外脂溶性功能因子微膠囊化產品儲藏穩定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質不足，提出以構建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎，進行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩態化、可控型納米顆粒及固態粉末產品的綠色制備。產品結構多樣，填補了國內市場空白，縮小了我國食品配料產業與發達國家的差距。取得了一系列創新性成果。 針對脂溶性營養素微膠囊化產品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質的分子柔順性和復雜大分子結構，采用增溶、乳化-溶劑揮發高效制備技術，提高營養素載量，同時收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養素的蛋白質納米顆粒。該產品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質易在等電點 pH、高鹽、高溫等極端環境下因變性而失穩，采用Maillard 糖基化反應對其進行接枝，通過控制反應進程及糖基供體，獲得等電點不沉淀、乳化穩定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩定蛋白。以 其為載體制備的抗環境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內粒徑均穩定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個月，營養素保留率達 92%以上。 針對液態乳化產品在儲藏過程中的不穩定性，利用淀粉的結構可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機制的基礎上，提出同步改性-乳化-干燥技術，構建了脂溶性營養素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩定性及生物有效性之間的相關性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產品。復水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術。創新性的采用“熱液處理”原淀粉結合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強揮發性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達 98%以上，且產物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

近日，我校含氟新材料研究所肖強研究員與國際著名膜科學家、美國工程院院士M. Tsapatsis教授團隊合作，在國際頂級刊物《Nature Materials》上以全文（Article）形式發表了題為“One-dimensional intergrowths in two-dimensional zeolite nanosheets and their effect on ultraselective transport”的研究論文，并同刊得到了國際頂尖科學家J. Caro教授和J. Kärger教授的推薦點評。  工業中混合物的分離約占到整個世界總能耗的10~15%，發展低能耗的工業分離過程始終是科技界的重要使命。沸石分子篩膜以其多孔性、耐溶脹、分子篩分等特性，在溶劑除水和氣體分離方面展現了很好的分離效率，取得了重要應用。采用沸石分子篩膜對沸點相近的烴類（如二甲苯）異構體進行分離，有望在大幅降低能耗的基礎上實現高效分離，一直是科學界和產業界的研究熱點。MFI型沸石分子篩是一種廣泛應用的催化劑和吸附劑，其孔徑介于對二甲苯（PX）和鄰二甲苯（OX）之間，非常適合二甲苯異構體的分離。  對二甲苯（PX）是聚酯工業的重要原料，廣泛應用于纖維、膠片、薄膜、樹脂和飲料等食用品包裝的生產，是芳烴產業鏈的基礎化工原料。高性能MFI沸石膜的成功研發有望大幅降低二甲苯異構體混合物的分離能耗，對PX行業持續健康發展具有重要意義。  團隊前期研究結果表明，通過剝離多層MFI沸石（ML-MFI）可以制得開孔、可分散的二維（2D）MFI納米片，將其沉積在載體上直接制備了具有異構體分離性能的MFI沸石膜。研究團隊對2D MFI納米片做了進一步電子顯微學研究，首次在2D MFI納米片上發現了共生的一維（1D）MEL沸石，通過計算模擬表明2D MFI中的1D MEL具有更剛性的孔結構，能產生更高的選擇性。以此為指導，實驗上制備了MFI沸石膜，對非稀釋等摩爾的對/鄰二甲苯混合物分離顯示了前所未有的分離性能，在300℃下，PX通量達到0.5×10-3 mol m-2 s-1，分離因子為60，創造了新的世界記錄，極大地推動了MFI沸石膜的產業化進程。

具有6.3T矯頑力的鈷?萘環氮氧自由基分子磁體材料及其制備方法，所述分子磁體化學式為[Co(hfac)2(EtONapNIT)]n，式中n為1到正無窮的自然數。其制備方法是將六氟乙酰丙酮鈷的正己烷懸浮液回流超過兩小時，降溫并加入EtONapNIT的二氯甲烷溶液反應，室溫揮發幾天后得到目標產物。所述分子磁體材料的制備方法簡單，反應條件溫和，產率高，具有很好的空氣穩定性。配合物在零場下展現出慢磁馳豫行為，2K時具有非常大的磁滯回環，矯頑場接近6.3T。這種具有大的矯頑場的分子磁體材料，可有效減少信息存儲器件在環境微擾下產生的信息丟失情況，因此在高密度信息存儲領域具有非常高的潛在應用價值。

本發明涉及抑制腫瘤侵襲和擴散技術，特別是一種抑制腫瘤侵襲和擴散的具有磁場和光照雙重調控的超分子組裝體的制備方法及其應用。本發明的目的是針對上述技術分析和存在問題，提供了一種可以抑制腫瘤細胞侵襲和轉移，并且具有磁場和光照雙重調控的超分子組裝體，同時提供了該組裝體的制備方法。/line本發明中的超分子組裝體是一種能夠通過光照和磁場誘導的形貌轉化的納米纖維聚集體。這些獨特的能力是通過將生物相容性的靶向肽連接在氧化鐵磁性納米顆粒下與β-環糊精修飾的透明質酸非共價交聯來完成的。更重要的是，由于癌細胞的表面的透明質酸受體過度表達，得到地磁定向聚合的多糖為基礎的組裝體，其可以在納米纖維網狀結構中特定地吸引癌細胞，從而抑制腫瘤細胞的遷移和挽救腫瘤細胞遷移的小鼠。本發明是實現生物超分子組裝體對較弱的地磁場精確響應的第一個實例，為減少腫瘤細胞轉移造成的死亡提供了一種新型的刺激響應性納米超分子生物材料。

我校生命科學學院鐘伯堅教授研究組聯合自然資源部第一海洋研究所等科研單位，對南極海冰生態系統特有的南極衣藻進行了基因組適應性進化研究，為理解南極植物適應極端環境的分子機制提供嶄新的思路。 該研究利用三代PacBio測序、二代Illumina測序、10× Genomics和高通量染色體構象捕獲技術（Hi-C）獲得了南極衣藻高質量的全基因組序列，其基因組總長度為541.86Mb（Scaffold N50達到19.23Mb）。南極衣藻基因組是目前已知最大的綠藻基因組，其基因數目也是綠藻基因組中最多的，共編碼19870個基因。基因組結構分析發現重復序列占其基因組序列的63.78%，重復序列含量為已發表綠藻基因組中最高。轉座元件（TE）是基因組重復序列的主要組成部分，占整個基因組序列的40.67%。分析表明南極衣藻的反轉錄轉座子發生了明顯的擴張，是造成其基因組增大的主要原因。 本研究估算了南極衣藻的分化時間大約為34個百萬年，與德雷克海峽開放導致南極極端低溫形成的時期一致，推測南極衣藻的起源與南極極端低溫的形成有關。研究發現南極衣藻通過水平基因轉移的方式獲得了冰結合蛋白，該蛋白可以與小的冰晶結合，具有抑制冰結晶和生長的功能。通過進一步的功能實驗證實了南極衣藻中的冰結合蛋白具有提高生物抗凍能力的作用。因此，推測冰結合蛋白的獲得對南極衣藻避免冰凍損傷和適應海冰中極端低溫的環境十分重要。

本發明公開了一種磺胺酸?β?環糊精介導的超分子納米粒子在胰島素的控制釋放方面的應用，用于對胰島素的pH響應可控釋放。本發明的超分子納米粒子組裝體，由兩種水溶性和生物相容性糖類，磺胺酸?β?環糊精(SCD)和殼聚糖(CS)構成，并通過動態光散射(DLS)，紫外?可見光，掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征。結果表明，這種納米粒子具有良好的穩定性和可控的加載/釋放性能，使其成為胰島素的良好載體。換句話說，納米顆粒可以在胃的低pH環境中以高穩定性加載胰島素，但是當移動到像腸的高pH環境時釋放胰島素。