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農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中十分重要的生產(chǎn)資料。然而，農(nóng)藥畢竟是一類(lèi)有毒的化學(xué)物質(zhì)，長(zhǎng)期大量使用(只要是有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)化合物)，對(duì)環(huán)境生物安全和人類(lèi)健康都將產(chǎn)生較大的危害。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥使用品種多，用量大，其中70-80%的農(nóng)藥直接散落到環(huán)境中，不僅對(duì)土壤、地表水、地下水和農(nóng)產(chǎn)品造成污染，而且進(jìn)一步進(jìn)入生物鏈，對(duì)整個(gè)環(huán)境生物和人類(lèi)產(chǎn)生危害。由此可見(jiàn)，我國(guó)農(nóng)藥污染防治與生態(tài)環(huán)境保護(hù)任務(wù)十分艱巨。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)都需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程(包括提取、凈化、濃縮等)，而且使用的檢測(cè)儀器(例如，氣相色譜、高壓液相色譜等)龐大，價(jià)格昂貴，并需要專(zhuān)業(yè)人員操作。這不僅使環(huán)保、商檢等監(jiān)測(cè)部門(mén)的檢測(cè)周期拉長(zhǎng)、工作效率下降而且使普通居民、賓館、飯店、學(xué)校及工廠食堂無(wú)法對(duì)購(gòu)得的食物進(jìn)行快速預(yù)先檢測(cè)以防止食物中毒事件的發(fā)生。我們開(kāi)發(fā)的以酶為基礎(chǔ)的生物傳感器是利用酶的高度專(zhuān)一性及其固定化后的可重復(fù)使用性研制開(kāi)發(fā)出的一種新型檢測(cè)儀。它可以免除冗長(zhǎng)的樣品前處理過(guò)程，在復(fù)雜的體系中不受其他物質(zhì)干擾，準(zhǔn)確地測(cè)出殘留農(nóng)藥量。此儀器操作方便，定量準(zhǔn)確，不僅適用于科研、環(huán)保等部門(mén)的快速監(jiān)測(cè)，達(dá)到即時(shí)有效地阻止和判斷農(nóng)藥污染事故的發(fā)生的目的，而且不需要專(zhuān)業(yè)人員操作，因而也適合于一般消費(fèi)者使用。 生物傳感器各項(xiàng)指標(biāo)如下： 農(nóng)藥殘留含量的測(cè)定極限為1×10-6mol/L 整個(gè)測(cè)量時(shí)間為10s-10min酶再生所需時(shí)間為10min-30min整臺(tái)生物傳感器及其測(cè)量?jī)x器的總重量控制在3Kg以下

通過(guò)對(duì)QCM（石英晶體微天平）技術(shù)和檢測(cè)標(biāo)的物的化學(xué)特性的研究，課題組成功研制出一種基于石英晶體微天平（QCM）的生物醫(yī)學(xué)農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域快速低成本檢測(cè)技術(shù)新型自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。課題組與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和四川大學(xué)生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了良好的長(zhǎng)期合作關(guān)系。所研制的系統(tǒng)已經(jīng)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和四川大學(xué)生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的配合下完成了測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，拿到了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，完成了系統(tǒng)效能評(píng)估。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)說(shuō)明了課題組研制的測(cè)試系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、分辨率高、成本低、體積小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。該測(cè)試系統(tǒng)的檢測(cè)精度可以達(dá)到納克級(jí)別。

一套完備的包裹化療藥物的ATMPs制備體系及工藝；一套療效測(cè)算模式和規(guī)范化臨床應(yīng)用推廣方案；一個(gè)個(gè)體化靶向生物化療創(chuàng)新治療生物大數(shù)據(jù)云平臺(tái)。

基于機(jī)器視覺(jué)和生物散斑的水果自動(dòng)分級(jí)裝置，包括機(jī)架和上料機(jī)構(gòu)；機(jī)架有輸送帶，輸送帶上有上料工位視覺(jué)檢測(cè)工位和篩選工位和果杯，輸送帶有與果杯對(duì)位的通孔；上料工位有上料緩沖件和上料緩沖件支架，輸送帶每步進(jìn)一步，上料緩沖件對(duì)準(zhǔn)一個(gè)空的果杯；視覺(jué)檢測(cè)工位具有視覺(jué)檢測(cè)箱，輸送帶穿過(guò)視覺(jué)檢測(cè)箱；視覺(jué)檢測(cè)箱內(nèi)有平面鏡組，第一相機(jī)，光源，第二相機(jī)和激光發(fā)射器；篩選工位與出料通道連通，篩選工位包括篩選電機(jī)和分揀撥板；每個(gè)出料通道對(duì)應(yīng)一個(gè)水果品級(jí)，分揀撥板使與被測(cè)水果的品級(jí)相同的出料通道的入口開(kāi)啟，其余出料通道的入口關(guān)閉。本發(fā)明具有能夠從多個(gè)角度對(duì)水果的整體品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，且采集的圖像清晰，分析準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)。

化學(xué)學(xué)院歐陽(yáng)鋼鋒教授團(tuán)隊(duì)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(yè)用途廣泛的酶為模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、細(xì)胞色素C (Cyt C)、辣根過(guò)氧化物酶(HRP)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脫氫酶(ADH)），研究了它們?cè)环庋b于ZIF-8空腔后的活性轉(zhuǎn)化。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分酶可保持較高的生物活性，但另一部分酶活性則嚴(yán)重下降甚至完全失活。接著，研究人員通用過(guò)系統(tǒng)的表征手段發(fā)現(xiàn)酶的活性轉(zhuǎn)化與其封裝模式密切相關(guān)：1）在基于酶誘導(dǎo)ZIF-8成核驅(qū)動(dòng)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(guò)程中酶不參與ZIF-8成核），由于過(guò)量配體（2-甲基咪唑）的去折疊效應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)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(zhì)有關(guān)。研究人員通過(guò)酶表面氨基酸殘基的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶的表面電荷，可實(shí)現(xiàn)酶@ZIF-8封裝方式的有效調(diào)控，進(jìn)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(lǐng)域的應(yīng)用。我們首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8對(duì)H2O2進(jìn)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(nèi)障、阿爾茨海默病和帕金森病等多種病癥相關(guān)。H2O2可氧化GSH進(jìn)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(tái)，并具有較高的檢測(cè)靈敏度和較寬的線(xiàn)性范圍（圖1C）。與單酶催化相比，多酶催化級(jí)聯(lián)反應(yīng)是生物體內(nèi)一類(lèi)重要的化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程，在生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和代謝途徑中起著關(guān)鍵作用。研究人員將多種酶（GOx和HRP）共封裝于MOFs（簡(jiǎn)稱(chēng)ECMN，圖1D），模擬細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)催化過(guò)程；同時(shí)，可以通過(guò)調(diào)控酶的封裝模式，提高ECMN的級(jí)聯(lián)催化性能（圖1E），并實(shí)現(xiàn)葡萄糖的高靈敏、可視化檢測(cè)? 此外，研究團(tuán)隊(duì)從封裝策略及應(yīng)用兩方面總結(jié)了酶@MOFs的最新研究進(jìn)展：重點(diǎn)介紹了MOFs孔徑結(jié)構(gòu)和酶生物界面與金屬離子的相互作用對(duì)酶封裝效率的影響及影響酶活性轉(zhuǎn)化的關(guān)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(lǐng)域的前沿應(yīng)用。

我國(guó)的能源和優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)都越來(lái)越依賴(lài)于進(jìn)口，另一方面，大量的轉(zhuǎn)基因棉籽沒(méi)有得到充分利用。我校擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)可以聯(lián)產(chǎn)生物柴油和無(wú)毒棉籽蛋白等產(chǎn)品。棉花是我國(guó)最重要的經(jīng)

通過(guò)分析全球尺度的自然草地調(diào)查數(shù)據(jù)（Herbaceous Diversity Network），發(fā)現(xiàn)“多樣性-生產(chǎn)力”之間存在多種關(guān)系形式，不相關(guān)是主要關(guān)系形式，其次才是負(fù)相關(guān)和正相關(guān)，這與人工草地控制試驗(yàn)的研究結(jié)果差別很大。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，“多樣性—生產(chǎn)力”關(guān)系會(huì)隨著環(huán)境條件呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化：在低產(chǎn)環(huán)境下以正相關(guān)為主要形式，中產(chǎn)環(huán)境下以不相關(guān)為主，而在高產(chǎn)環(huán)境下更容易表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在全球尺度上，生物多樣性的作用不是提高生產(chǎn)力，而是穩(wěn)定生產(chǎn)力。該項(xiàng)研究不僅統(tǒng)一了“多樣性—生產(chǎn)力”之間的各種矛盾關(guān)系，還將“多樣性—生產(chǎn)力—穩(wěn)定性”關(guān)系有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為這是同一個(gè)生態(tài)學(xué)過(guò)程的不同表現(xiàn)形式。

該項(xiàng)工作在黑磷表面包裹一層仿生的聚多巴胺膜（Polydopamine, PDA），形成一種“納米膠囊”結(jié)構(gòu)。聚多巴胺具有良好的生物相容性，可以有效隔離氧氣或水與黑磷納米片的接觸，從而提高其穩(wěn)定性。此外，聚多巴胺自身具有良好的光熱效應(yīng)，因此聚多巴胺的包覆可以進(jìn)一步增強(qiáng)黑磷藥物載體系統(tǒng)的光熱效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，科研人員將小干擾RNA（siRNA）和廣譜性抗癌藥物多柔比星（DOX）負(fù)載到了“納米膠囊”內(nèi)部，并在聚多巴胺表面修飾上了靶向基團(tuán)核酸適配體（Aptamer, Apt），制備了一種集化療、基因治療和光熱治療于一體的多功能靶向納米載藥平臺(tái)。目前，該研究在動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)上取得突破，并在乳腺癌模型的裸鼠身上取得了良好的腫瘤治療效果。       該研究克服了黑磷做為載藥平臺(tái)性質(zhì)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，并且增強(qiáng)了其光熱效應(yīng)，同時(shí)具有良好的生物相容性，在癌癥的多模式綜合治療方面具有潛在應(yīng)用前景。

    sPR(表面等離子共振)生物傳感技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的用于分析生物分子相互作用的一項(xiàng)技術(shù)。這種檢測(cè)手段與傳統(tǒng)方法比較,具有樣品不需要純化、標(biāo)記,并且可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高靈敏檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),因此SPR傳感器在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,如疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開(kāi)發(fā)、基因測(cè)序、案件偵破、環(huán)境檢測(cè)、食品安檢以及興奮劑檢測(cè)等。本項(xiàng)目的目的是研制一種基于SPR技術(shù)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)。    技術(shù)原理:    SPR生物傳感系統(tǒng)利用光在全反射時(shí)入射光與金屬表面的等離子發(fā)生共振的原理探測(cè)生物分子之間是否發(fā)生相互作用以及結(jié)合的動(dòng)力學(xué)參數(shù),是生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。    工藝流程    傳感器制作、敏感膜制備、光學(xué)子系統(tǒng)構(gòu)建、測(cè)試子系統(tǒng)構(gòu)建、分析軟件開(kāi)發(fā)。    主要技術(shù)性能指標(biāo):    系統(tǒng)靈敏度為9681度/RIU,分辨率為3.59×104RIU,可檢測(cè)DNA分子相互作用引起的折射率變化范圍為1.00~143RIU    技術(shù)水平及用途    所開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,2004年通過(guò)省級(jí)技術(shù)鑒定。申請(qǐng)專(zhuān)利兩項(xiàng):1.專(zhuān)利(申請(qǐng))號(hào):2004100940901:2專(zhuān)利(授權(quán))號(hào):2L2004200562763產(chǎn)品化后,可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標(biāo)、藥物開(kāi)發(fā)、基因測(cè)序案件偵破、環(huán)境檢測(cè)、食品安檢以及興奮劑檢測(cè)等。

課題確定了具有我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)的封閉群內(nèi)江豬為異種骨供體，初步摸清楚了豬骨異種抗原的分布規(guī)律，探討了酶消化和超聲等技術(shù)手段在脫異種抗原方面的優(yōu)缺點(diǎn)，從體內(nèi)和體外等途徑比較上述方法處理后的豬源異種骨理化特性和成骨活性，為下一步實(shí)驗(yàn)研究積累了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。