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在MOFs固定酶及其應用于生物傳感的研究
化學學院歐陽鋼鋒教授團隊揭示封裝模式是如何影響酶@MOFs的生物功能，并提供一種新的策略可制備具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人員以6種工業用途廣泛的酶為模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、細胞色素C (Cyt C)、辣根過氧化物酶(HRP)、過氧化氫酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脫氫酶(ADH)），研究了它們原位封裝于ZIF-8空腔后的活性轉化。研究結果發現部分酶可保持較高的生物活性，但另一部分酶活性則嚴重下降甚至完全失活。接著，研究人員通用過系統的表征手段發現酶的活性轉化與其封裝模式密切相關：1）在基于酶誘導ZIF-8成核驅動的快速封裝模式中，得到的酶@ZIF-8保持較高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀緩慢封裝模式中（此過程中酶不參與ZIF-8成核），由于過量配體（2-甲基咪唑）的去折疊效應和競爭配位，得到的酶@ZIF-8趨向于失活（圖1A）。有趣的是，這兩種封裝模式與酶的表面電荷性質有關。研究人員通過酶表面氨基酸殘基的化學修飾調節酶的表面電荷，可實現酶@ZIF-8封裝方式的有效調控，進而改善酶@MOFs的生物活性。接著，研究人員探討了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物傳感領域的應用。我們首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8對H2O2進行可視化傳感。谷胱甘肽(GSH)是一種生物硫醇，與糖尿病、肝病、白內障、阿爾茨海默病和帕金森病等多種病癥相關。H2O2可氧化GSH進而影響酶@MOFs的H2O2傳感性能(圖1B)。鑒于這一原理，我們建立了一種GSH的可視化酶@MOFs傳感平臺，并具有較高的檢測靈敏度和較寬的線性范圍（圖1C）。與單酶催化相比，多酶催化級聯反應是生物體內一類重要的化學轉化過程，在生物信號轉導和代謝途徑中起著關鍵作用。研究人員將多種酶（GOx和HRP）共封裝于MOFs（簡稱ECMN，圖1D），模擬細胞內級聯催化過程；同時，可以通過調控酶的封裝模式，提高ECMN的級聯催化性能（圖1E），并實現葡萄糖的高靈敏、可視化檢測? 此外，研究團隊從封裝策略及應用兩方面總結了酶@MOFs的最新研究進展：重點介紹了MOFs孔徑結構和酶生物界面與金屬離子的相互作用對酶封裝效率的影響及影響酶活性轉化的關鍵因素；并展示了酶@MOFs在生物傳感、催化和納米催化治療等領域的前沿應用。
中山大學
2021-04-13
在骨關節炎研究方面取得新進展
通過對人的正常半月板及骨關節炎半月板進行單細胞測序，發現半月板中存在一類具有祖細胞特性的細胞群并命名為半月板祖細胞（Fibrochondrocyte progenitor，FCP），該類細胞特異性高表達CD146。通過正常半月板與OA半月板對比，確定了退變半月板細胞群比例的變化，并發現一個只存在于退變半月板中并具有祖細胞特征的細胞群，將其命名為退變半月板祖細胞（Degenerated meniscus progenitor cells，DegP）。進一步研究表明，FCP向DegP的分化是一個異常的分化過程，提示這可能是半月板退變發生的重要機制。IL-1β在健康半月板細胞刺激下增加DegP細胞,而TGFβ1可以抑制DegP的增加。 這項研究成功鑒定了半月板祖細胞，并為半月板組織工程提供了新的細胞模型，DegP的發現揭示了半月板退變的新機制，這可能是抑制半月板退變的新治療靶點，從而為骨關節炎的治療提供了新思路。
中山大學
2021-04-13
標準化自動定量康復推拿治療動物實驗研究平臺
【發 明 人】朱毅 ; 程潔 ; 朱更堅 ; 勵建安 ; 徐斌 ; 金宏柱 ; 李怡【技術領域】本發明涉及的是一種標準化自動定量康復推拿治療動物實驗研究平臺，適用于不同康復和推拿手法應用于動物實驗的定量研究、量效關系、標準化研究。【摘要】 本發明涉及的是一種標準化自動定量康復推拿治療動物實驗研究平臺，適用于不同康復和推拿手法應用于動物實驗的定量研究、量效關系、標準化研究。包括固定支架、被測體固定臺面、恒定壓力機構、水平移動機構、垂直旋轉機構和步進電機控制器；固定支架底部裝有被測體固定臺面，固定支架一側裝有步進電機控制器；水平移動機構由壓力移動臺、平移導桿、同步帶一、同步輪一、同步輪二、步進電機一、限位傳感器組成；垂直旋轉機構由壓力旋轉臺、花鍵軸、旋轉曲桿柔壓球或柔壓輪、同步帶二、同步輪三、同步輪四、步進電機二組成；所述的恒定壓力機構由砝碼盒、花鍵軸、壓輪或柔壓輪組成，砝碼盒安裝在花鍵軸上部，壓輪或柔壓輪安裝在花鍵軸下端部。
南京中醫藥大學
2021-04-13
抗腫瘤新化合物的合成研究及藥效篩選
利用目前已上市靶向抗癌藥物索拉非尼（sorafenib）作為先導化合物，在分析其基本化學結構基礎上，設計合成一系列結構類似的衍生物。通過系統的藥理毒理學研究，對所合成的新化合物進行有目的篩選，從而發現新藥，并對其進行系統的研究，目標是研制出具有自主知識產權的靶向抗癌新藥。在未來的腫瘤治療發展中，針對分子靶點的新一代抗腫瘤藥物將憑借其特異性與靶向性，在抗癌治療中將發揮重要作用。尤其是以酪氨酸激酶為靶點進行抗腫瘤藥物的研發，具有十分廣闊的前景。江蘇省藥物研究所原名南京藥物研究所，始建于1962年7月，2006年12月整體劃轉南京工業大學，是具有獨立法人資格的專門從事新藥創新與開發研究的專業科研機構。至今共取得新藥證書158份。江蘇省藥物研究所有限公司學科建設和科研設備齊全，以江蘇省藥物研究所為依托的“江蘇省藥物安全性評價中心”、“江蘇省動物質量檢測站”、“江蘇省藥物新劑型研究與工程化服務技術中心”是江蘇省“三藥”示范工程的重點配套設施。我所長期服務于企業，已與江蘇省恩華藥業股份有限公司、江蘇亞邦藥業集團股份有限公司、江蘇四環生物股份有限公司等多家上市公司結為校企聯盟，具有良好的產學研合作基礎與傳統。
南京工業大學
2021-04-13
化工設備預測性維修規劃關鍵技術的研究
本項目發展了與時間相關的破壞理論，包括與時間相關的損傷理論、與時間相關的斷裂理論、以及與時間相關的損傷可靠性理論，建立了高溫構件損傷局部化的測量與分析方法，得出了冶金不連續結構、幾何不連續結構、溫度不均勻結構的損傷規律，由此形成了結構弱點識別技術，并通過與微觀組織定量分析手段相結合，有效地解決了高溫設備何處修與何時修的問題。同時該項目應用計算機及網絡技術以促進先進的維修規劃技術向企業管理的各個環節滲透。基于C/S與B/S模式相結合的思路，構建以預測為基礎的過程設備管理系統，在開發設備維修日常管理系統的同時，將先進的缺陷評定技術作為轉化的重點，并建立了高溫設備遠程壽命評估及監測的模塊。該項目總體上達到了國際先進水平，許多具體技術是國內外首創的。 本項目的技術成果可應用于化工、石油化工、發電、冶金等工業領域的設備維修規劃與失效預防。隨著我國國民經濟建設的快速發展，進入老化期的工廠（> 100,000 小時）越來越多，保證安全生產和降低維修成本的壓力日益增大，另一方面國內高溫裝備制造商通過采用本項目的技術，可望提高其設備的市場競爭力。72％片堿生產蒸發濃縮裝置
南京工業大學
2021-04-13
關于電驅動表面等離激元集成回路的研究
利用了碳納米管在電驅動下優異的光學性能和極小的直徑，將碳納米管電子學器件與表面等離激元條形波導集成在一起，實現了集成表面等離激元電驅動源、表面等離激元條形波導和表面等離激元近場探測器的表面等離激元互聯器。
北京大學
2021-04-11
關于降低蛋白質藥物免疫源性的研究
蛋白質藥物因其高特異性及高活性，近年來在癌癥、自身免疫病、血友病、糖尿病等多種重大惡疾的治療中愈發重要。然而，蛋白質藥物通常具有較高的免疫原性，容易引發病人免疫應答產生抗藥物抗體（anti-drug antibody, 簡稱ADA）。臨床數據表明即使是人源化的蛋白質藥物也會引起ADA的產生。ADA會使藥物失去其效力，甚至引起嚴重的過敏反應威脅病人的生命安全。通過對蛋白質藥物進行PEG化修飾能夠延長蛋白質的循環時間，并一定程度上降低免疫原性。但近年來動物實驗及臨床證據均表明PEG自身具有可觀的免疫原性，會誘發機體產生anti-PEG抗體（本質上也可認為是一種ADA），進而造成PEG化藥物在血液中的加速清除（accelerated blood clearance, 簡稱ABC效應）。因此，尋找新型低免疫原性的抗生物污染高分子用于蛋白質修飾成至關重要。 在眾多潛在的PEG替代高分子中，非結構性(unstructured)的柔性高分子往往更受人們青睞。比如在長效聚多肽-蛋白質融合藥物中，其中聚多肽的設計往往會刻意排除具有明顯二級結構的序列使其采取完全無規的構象。然而，這一為人們廣泛采用的設計思路實際缺乏嚴格的實驗證據支持。其客觀原因在于難以設置合理的對照實驗組以嚴格區分聚合物共價化學組成與構象二者分別的貢獻——對于絕大部分高分子，要改變聚合物構象必然需改變其共價化學組成，反之亦然。
北京大學
2021-04-11
俯沖帶鋰同位素地球化學的研究
中國科學技術大學肖益林教授團隊選取我國西藏松多地區由俯沖蝕變洋殼形成的榴輝巖，以及位于俄羅斯遠東地區的勘察加半島島弧火山巖，開展了詳細系統的俯沖帶相關過程的鋰（Li）同位素和其它地球化學方面的綜合研究，為揭示俯沖帶水巖相互作用過程中的鋰同位素地球化學行為，利用Li同位素示蹤俯沖帶地質過程及理解板塊構造過程提供了重要證據。相關研究成果分別發表于Geochimica et Cosmochimica Ac
中國科學技術大學
2021-01-12
鐵路列車用高效電磁感應剎車系統的研究
1．項目概述：在車體上安裝超導磁體，磁體位于鐵軌上方，通過使用超導磁體產生的電磁場在鐵軌導體上運動，導體表面由于磁力線穿過而產生渦流，渦流和超導磁體產生的電磁場相互作用，來達到阻止車體的目的。 2．該項目技術創新點有兩點，其一：采用超導磁體，這樣可以產生強磁場，來達到產生較大電磁阻力，可以迅速剎車的目的；其二：采用特殊設計的結構，在鐵軌側面安裝高導金屬表面，來達到產生較大渦流的目的，同樣可以產生較大阻力的目的。 3．同類技術產品或成果比較，可以更有效的保護車輪和鐵軌，同時用超導材料可以減小交流損耗。 4．能為產業解決的關鍵技術：磁體設計、冷卻系統設計、鐵軌側面安裝高導金屬表面材料的選擇和設計等幾個方面可以提供技術支持。 5．行業發展水平：該技術還沒有應用在鐵路系統，該設計是新的專利技術，需要進一步進行技術探索，但我們已經掌握了磁體設計、冷卻設計和控制等一系列技術，可以很快設計出產品。 應用范圍： 鐵路系統及城市鐵路系統，尤其適用高速列車系統。
北京交通大學
2021-04-13
揭示了在生物多樣性領域研究的重要進展
通過分析全球尺度的自然草地調查數據（Herbaceous Diversity Network），發現“多樣性-生產力”之間存在多種關系形式，不相關是主要關系形式，其次才是負相關和正相關，這與人工草地控制試驗的研究結果差別很大。研究同時發現，“多樣性—生產力”關系會隨著環境條件呈現出規律性的變化：在低產環境下以正相關為主要形式，中產環境下以不相關為主，而在高產環境下更容易表現為負相關。進一步分析發現，在全球尺度上，生物多樣性的作用不是提高生產力，而是穩定生產力。該項研究不僅統一了“多樣性—生產力”之間的各種矛盾關系，還將“多樣性—生產力—穩定性”關系有機地聯系起來，認為這是同一個生態學過程的不同表現形式。
中山大學
2021-04-13