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MOFs生物雜交材料的可控設計
開發一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關鍵在于添加了能夠作為“形貌調制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調控酶的表面電荷進而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結構（圖1A）。研究表明不同的納米結構對于雜交材料的活性有重要影響，其中設計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結構由于具有更短的底物擴散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細胞”，通過酶級聯反應模擬細胞內的信號轉導（圖1B）。該人造細胞對葡萄糖具有雙重光學（熒光和比色信號）響應，兩種光學信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補的濃度范圍內靈敏。
中山大學
2021-04-13
真核生物DNA復制源組件
在 S.pombe 中發現的一個全新pre-RC組分Sap1，它是pre-RC的裝配過程中不可或缺的一個蛋白: 與ORC一樣，Sap1在細胞生長周期中與DNA復制源結合，通過一系列的功能研究及X射線晶體學與NMR聯合的結構功能研究表明，Sap1與通過其九個AT-鉤狀基序結合不對稱AT富序列的ORC不同，Sap1優先結合5’-（A / T）nC / G（A / T）9-10G / C（A / T）n-3’，對于DNA起始復制源有一定的序列傾向性。 通過進一步的功能研究證明Sap1和ORC存在相互作用，ORC在招募Cdc18至DNA復制源時需要Sap1來完成pre-RC組裝，充分表明Sap1是直接參與pre-RC組裝的復制起始因子，本研究論文表明在S.pombe的DNA復制過程中，首先需要Sap1與ORC共同結合到DNA復制源上從而開啟DNA的起始復制過程。進一步的研究表明在人類的DNA復制過程中同樣存在Sap1功能類似的蛋白質元件，相關工作正在進行中。
南方科技大學
2021-04-13
新型乙烯生物合成抑制劑
利用植物化學遺傳學手段，以擬南芥乙烯過量合成突變體eto1-2和乙烯信號活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學小分子文庫中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們早期的研究發現KYN能夠抑制乙烯所誘導的下游生長素合成途徑中的一類關鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發現PRT也作用于乙烯下游反應，抑制了生長素合成途徑中的另一類關鍵酶（相關工作正在整理發表中）。 不同于KYN和PRT，第三個小分子PZA只特異性抑制乙烯過量合成突變體eto1-2的“三重反應”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導的乙烯反應，暗示PZA可能通過抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發現，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進而以POA的形式競爭性抑制ACO的催化活性。 進一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復合物的高分辨率晶體結構（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機理（圖C和圖D）。晶體結構表明，POA是通過與活性中心的一個鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結合。通過對ACO2蛋白關鍵氨基酸進行突變，證實了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內源底物ACC，從而競爭性抑制了ACO的活性。這些結果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機理，還為進一步優化POA結構，提高其抑制活性提供了理論基礎。
南方科技大學
2021-04-13
生物活性填料產業化項目
北京工業大學
2021-04-14
耐熱型全生物降解材料
本項目提供一種耐熱型全生物降解材料的制備方法，以聚乳酸材料為基體樹脂，加入的耐熱改性劑成本較低，且與聚乳酸一樣可完全生物降解，生產過程所用設備簡單，只須在通用設備上做一些改進，所制備的耐熱材料與進口料相比有明顯的價格優勢。主要技術參數：產品生產周期小于40s, 耐熱溫度超過100℃。可用于一次性餐具的生產。
常州大學
2021-04-14
生物質氣體高效脫硫系統
在沼氣工程、垃圾填埋場、污水處理廠等廢棄物處理項目中，會產生含有硫化氫組分的生物質氣體，在其利用及排放過程中需要進行脫硫凈化處理。本系統采用濕式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，將硫化氫組分轉化為可回收利用的單質硫，也可形成硫酸鹽副產，可滿足對原料氣進行高效脫硫并使凈化后氣體達到相關要求及環保標準。應用于滲濾液沼氣工程、餐廚垃圾處理廠、污水處理廠、垃圾填埋場、垃圾中轉站等領域。
南京大學
2021-04-14
生物標志物的熱學檢測
本成果提出并利用單種/多種相變納米粒子的熱學特性來對復雜液體樣品中進行單種/多種生物標志物的同時檢測的方法，其檢測靈敏度（至pg/ml）和檢測多重性（能夠同時檢測種生物標志物分子）比傳統常規的檢測手段有很大的提高，從而有利于提高診斷可信度。此種新型的納米檢測技術在疾病監測、控制以及診斷有著十分廣闊的應用前景。
西南交通大學
2016-06-24
新型雄黃生物制備反應器
自然界中含砷化合物中的雄黃、雌黃以及砒霜已被應用于疾病的 治療中。作為一種礦物藥，雄黃的毒性，難溶解性，胃腸道刺激等不 利的因素限制了它的臨床應用。為了克服這些不利因素，在入藥時必 須先對雄黃進行炮制，以降低雄黃的毒性，減少服用藥物時對于人體 腸胃的刺激。傳統雄黃的炮制方法是水飛法和干研法。隨著納米技術 的發展，將雄黃進行納米化處理可降低其毒性，是提高其利用率的方 法。但是運用此方法來制備納米雄黃(α-As4S4)時極易產生 As2O3 和副雄黃(β-As4S4)，使得雄黃的品位
蘭州大學
2021-04-14
新型碳量子點生物成像劑
本方法以丙三醇作為溶劑及碳源快速制備大量粒徑小于 10 nm 的碳量子點。這種碳量子點的熒光量子產率能夠達到 30 %左右。制 備好的碳量子點,不需要任何提純即可與成膜性較好的高聚物混合得 到熒光碳量子點薄膜。而且這種碳量子點毒性低，水溶性好，熒光量 子產率高，在細胞及活體成像方面表現出顯著優勢。總之，該制備方 法簡單易行，材料來源廣泛且廉價，產率大。所得的熒光碳量子點具 有熒光量子產率高、易成膜、低細胞毒性且耐光漂白等性質，已經作 為生物成像劑用于細胞的熒光共聚焦成像
蘭州大學
2021-04-14
蛋白質生物醫用材料
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
蛋白質類材料具有良好的生物相容性和優異的生物活性，在醫用材料領域有著廣泛的應用。多種材料已在臨床前動物實驗中證實了其優異的生物活性。現有蛋白材料多從天然生物來源中提取，理化性質不穩定，材料性質難以理性設計。本技術利用合成生物學技術和化學修飾技術，建立了從分子結構到材料性質均能理性設計的蛋白材料研發平臺，發展了多種具有智能響應性和獨特理化性質的生物醫用蛋白材料，包括具有非天然催化活性的酶制劑、能夠用于傷口修復和藥物緩釋的可注射蛋白凝膠、多功能靶向抗腫瘤蛋白納米藥物、3D打印蛋白植入材料等。
華中科技大學
2022-07-27