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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
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
農藥殘留生物傳感檢測儀器
本項目基于生物傳感分析技術，利用納米增強的多層累積生物酶固定化技術，選擇各大類農藥殘留限量最嚴格的標準，以有機磷和氨基甲酸脂類農藥作為檢測的主要目標，創新性地研發出用于農藥殘留檢測的生物傳感快速篩查裝置及系統。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
農藥殘留問題是關系到國計民生和環境可持續發展的重大問題，對食品和飲用水安全、生態和環境保護極為重要。本項目基于生物傳感分析技術，利用納米增強的多層累積生物酶固定化技術，選擇各大類農藥殘留限量最嚴格的標準，以有機磷和氨基甲酸脂類農藥作為檢測的主要目標，創新性地研發出用于農藥殘留檢測的生物傳感快速篩查裝置及系統。
項目特色：
基于納米生物傳感器技術，利用農藥可抑制生物活性物質的原理，充分發揮復合納米材料的增效作用，用生物活性物質作為敏感基元。
針對不同檢測體系設計出臺式農藥殘留傳感檢測系統和便攜式農藥殘留傳感檢測系統。
研發的農藥殘留檢測系統靈敏度高、特異性強、響應速度快，操作簡便。
主要技術性能指標：
農藥殘留最低檢測限可達到10-9 mg/kg
檢測范圍可達到國家制定的79種農藥在32種農副產品中的197項農藥最高殘留限量標準及160種農藥在19種作物上的351項推薦性最高殘留限量標準。
單個樣品檢測時間可以控制在2分鐘。
技術儀器穩定性強，相對標準偏差滿足RSD ≤2%。
南開大學
2022-08-12
全波段顯色生物檢測儀
全波段顯色生物檢測儀結合了最新的成像技術、全波段超穩 LED 光源技術、 大視場高分辨率成像技術、智能數據處理技術、云數據采集平臺，可以對生物免 疫酶聯反應、蛋白質濃度、血糖含量以及 pH 值等以顯色為最終現象的生物信息 進行便攜式的、高速的、大批量檢測。通過超穩定的成像技術、圖像處理技術和 發光技術，使用一次成像的方式對大批量生物樣本進行瞬時檢測，提高對肝炎、 流感、艾滋病等傳染性疾病的檢測效率和準確率。該項技術同時可應用于肉制品、 乳制品的質量檢測，提高對豬病疫情、乳制品菌種群落監控的時效性。
上海理工大學
2021-01-12
微生物采油調控技術
我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發利用的突出問題，目前平均石油采收率不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發。微生物采油是一項經濟有效的提高原油采收率技術，該技術具有成本低、不傷害儲層、環境友好等特點，符合能源與環境協調可持續發展的戰略方向。近10年來，針對微生物采油技術的難題進行攻關，系統地研究了微生物在位繁殖效應與驅油機制和微生物驅油傳遞與界面反應過程，提出并建立了驅油過程中微生物在位繁殖效應模型；引入現代分子生物學技術，發展了油藏微生物群落結構與功能微生物的動態監測與評價技術；開拓性地建立了微生物采油調控技術體系。研究成果已形成知識產權技術13項，其中，授權發明專利5項、國際PCT專利3項。獲2008年上海市科技進步一等獎，2010年獲國家科技進步二等獎。
華東理工大學
2021-04-13
生物催化生產半胱氨酸
L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能：
可以增強肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過敏與消除過敏癥的作用；可用于蛋白質氨基酸制劑，解毒鎮痛劑、疲勞恢復劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進毛發生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經廣泛應用于醫藥、食品、化妝品以及飼料工業。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發和應用。
國內目前L-半胱氨酸的生產主要依靠人或動物的毛發經酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經過電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過程產生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環境污染嚴重。隨著L-半胱氨酸生產技術的發展，微生物轉化法制生產L-半胱氨酸逐漸取代了毛發水解制備L-半胱氨酸。微生物轉化法制備工藝以其反應條件溫和、專一性強、對環境友好等優點而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過高密度培養獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉化率92%，半胱氨酸得率78%。
華東理工大學
2021-04-13