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γ-氨基丁酸的生物制備技術(shù)
該產(chǎn)品獲國家基礎(chǔ)科研計劃(2009CB724700)、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(2012AA021503)和博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金(20103221110006)等支持，專利在申1項。該產(chǎn)品可應(yīng)用于食品、藥品以及生物材料等領(lǐng)域。以L-谷氨酸為底物，工程菌直接脫羧反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高達(dá)100%，產(chǎn)物得率為70%，純度達(dá)99%以上，工藝簡單，綠色無污染。隨著人們生活質(zhì)量的提高，養(yǎng)生越來越受到人們的密切關(guān)注。因為γ-氨基丁酸的生理與保健作用，它將供不應(yīng)求，所以推廣該技術(shù)與該產(chǎn)品迫在眉睫。該項目擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，目前已小批量生產(chǎn)。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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揭示生物振蕩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則
生物振蕩網(wǎng)絡(luò)作為生命體的內(nèi)稟時鐘，調(diào)節(jié)各種與時間信息相關(guān)的生命過程，因此需要在減小計時漲落的同時，保持對環(huán)境信號的敏感性。 對于處于熱力學(xué)平衡態(tài)的系統(tǒng)，漲落耗散定理表明，高響應(yīng)與低漲落不可能同時完成。但是生命系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，并沒有漲落耗散定理的約束。對于振蕩網(wǎng)絡(luò)這一非平衡態(tài)系統(tǒng)，如何保持高敏感性和精確性，以及對應(yīng)的熱力學(xué)的設(shè)計原理，是一個重要的利用物理原理理解生命系統(tǒng)的基本問題。 歐陽頎教授研究組與美國IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心教授）展開合作，首次從理論上揭示了生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化振蕩功設(shè)計原則。研究發(fā)現(xiàn)，通過增加系統(tǒng)的自由能耗散，振蕩的計時精確性增加，這與之前的研究相符；更重要的是，耗散的增加還能夠增強(qiáng)系統(tǒng)對于外界信號的響應(yīng)，兩者呈正比關(guān)系。通過對簡單模型的解析發(fā)現(xiàn)，額外的自由能耗散可以加強(qiáng)振蕩相位與振幅的耦合，借此來增強(qiáng)對信號的響應(yīng)，從而打破了平衡態(tài)的漲落響應(yīng)關(guān)系。為了同時達(dá)到高敏感性和精確性，系統(tǒng)需要精細(xì)的分配參與反應(yīng)的非平衡環(huán)路中的自由能耗散。研究基于化學(xué)勢與反應(yīng)流提出了兩條重要的能量分配原則，并在相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)分析中得到驗證。
北京大學(xué)
2021-04-11
腫瘤特異的生物正交前藥
協(xié)同利用酶觸發(fā)的超分子自組裝和生物正交斷鍵反應(yīng)，在腫瘤細(xì)胞內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原位、特異的前藥激活，不僅極大地降低了抗癌藥物的毒副作用，而且增強(qiáng)了靶向活化能力。設(shè)計合成了帶有前藥激活開關(guān)Tetrazine的酶響應(yīng)組裝前體短肽，利用宮頸癌細(xì)胞過表達(dá)的磷酸酶，在腫瘤原位構(gòu)建功能納米組裝體，使前藥激活開關(guān)獲得腫瘤靶向性并且大量富集。后續(xù)使用的阿霉素前藥TCO-DOX (其中，TCO為生物正交脫籠基團(tuán))在正常細(xì)胞或組織內(nèi)沒有激活，不產(chǎn)生毒性；而在腫瘤內(nèi)則能被高效激活，顯著提高了癌細(xì)胞的殺傷效果。
北京大學(xué)
2021-04-11
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利用餐飲廢油制取生物柴油
項目簡介近年來，石油價格不斷上漲，我國汽車保有量持續(xù)上升，燃料油用量越來越大，這在一定程度上造成了我國燃油供給的緊張。另一方面，隨著餐飲行業(yè)的發(fā)展，加之我國人民的飲食習(xí)慣，日益增加的餐飲行業(yè)產(chǎn)生的廢食用油,已經(jīng)成為環(huán)境及飲食安全方面的一大隱患。本項目的目的在于將餐飲行業(yè)的廢油（脂）經(jīng)過凈化處理后，在堿催化劑存在下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生產(chǎn)市場緊缺的車用燃油替代品——生物柴油。經(jīng)檢測本項目制得的生物柴油性能指標(biāo)如下：二、市場前景當(dāng)今餐飲行業(yè)異常發(fā)達(dá)，產(chǎn)生的廢油資源越來越豐富。石油短缺，汽車保有量增多，造成石油柴油供應(yīng)短缺，使生物柴油市場前景非常樂觀。三、規(guī)模與投資規(guī)模5000噸/年，廠區(qū)占地1000㎡，設(shè)備投資100萬元。四、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)備名稱 規(guī)格 材質(zhì) 數(shù)量反應(yīng)釜 5000L 不銹鋼 5個貯罐 10000L 不銹鋼 4個離心泵 5臺熱水鍋爐 3噸 1個五、效益分析以地溝油、動植物油、酸化油[動植物油皂角油]，脂肪酸，毛油.等經(jīng)凈化后脫水干燥后，在堿催化劑作用下與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生產(chǎn)脂肪酸甲酯[生物柴油]。生產(chǎn)成本：原料費(fèi)：甲醇 50kg 200元凈化餐飲廢油 3400元/噸 人工費(fèi) 20元/噸水、電費(fèi) 20元/噸 其他原料及加工費(fèi) 50元/噸生產(chǎn)成本： 3690元/噸 包裝、運(yùn)輸及其他經(jīng)營成本 600元/噸生物柴油市場售價 4800元/噸年經(jīng)濟(jì)效益：（4800－600－3690）×5000=255萬元六、合作方式合作，轉(zhuǎn)讓。
河北工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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導(dǎo)電聚苯胺及其衍生物
導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)為有機(jī)高分子材料的應(yīng)用開辟了一個新領(lǐng)域，聚苯胺由于合成工藝簡單、摻雜機(jī)制特殊，具有良好的導(dǎo)電性、優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性以及特殊的光、電、磁學(xué)性能而得到廣泛的研究。但仍存在以下問題：（1）聚苯胺的分子鏈骨架剛性強(qiáng)，分子間相互作用力大，幾乎不溶不熔，加工性能和機(jī)械性能較差；（2）合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、分子量和聚集態(tài)難于控制，對宏觀性能的影響大；（3）聚苯胺經(jīng)摻雜后雖然表現(xiàn)出一些優(yōu)異的性能，但相對于本征態(tài)，穩(wěn)定性降低。針對以上問題，本項目采用化學(xué)氧化聚合法合成了不同
廈門大學(xué)
2021-01-12
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復(fù)合微生物凈水新技術(shù)
可以量產(chǎn)/n成果簡介：采用先進(jìn)、高效的分離、篩選技術(shù)從自然界不同環(huán)境中分離出具有高效降解、轉(zhuǎn)化水體污染物的微生物，并優(yōu)化其培養(yǎng)條件，開發(fā)出各具特點(diǎn)的高密度發(fā)酵工藝，獲得多種可工業(yè)化生產(chǎn)的凈水微生物制劑。根據(jù)污染水體的特點(diǎn)，有機(jī)復(fù)配各類凈水微生物制劑，采用直接投放、原位修復(fù)的方式，對各類污染水體進(jìn)行有針對性的處理。技術(shù)類型：專利技術(shù)（國家發(fā)明專利授權(quán)號：CN1508243）應(yīng)用前景：該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)、黑臭河流脫黑除臭、沼液無害化處理以及生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水的處理。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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生物催化生產(chǎn)半胱氨酸
L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團(tuán)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(qiáng)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(zhì)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(zhì)氨基酸制劑，解毒鎮(zhèn)痛劑、疲勞恢復(fù)劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進(jìn)毛發(fā)生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料工業(yè)。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮(zhèn)痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細(xì)菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發(fā)和應(yīng)用。國內(nèi)目前L-半胱氨酸的生產(chǎn)主要依靠人或動物的毛發(fā)經(jīng)酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經(jīng)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(chǎn)生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著L-半胱氨酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，微生物轉(zhuǎn)化法制生產(chǎn)L-半胱氨酸逐漸取代了毛發(fā)水解制備L-半胱氨酸。微生物轉(zhuǎn)化法制備工藝以其反應(yīng)條件溫和、專一性強(qiáng)、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)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(yǎng)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(zhuǎn)化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉(zhuǎn)化率92%，半胱氨酸得率78%。
華東理工大學(xué)
2021-04-13
微生物采油調(diào)控技術(shù)
我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發(fā)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(fā)。微生物采油是一項經(jīng)濟(jì)有效的提高原油采收率技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、不傷害儲層、環(huán)境友好等特點(diǎn)，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。近10年來，針對微生物采油技術(shù)的難題進(jìn)行攻關(guān)，系統(tǒng)地研究了微生物在位繁殖效應(yīng)與驅(qū)油機(jī)制和微生物驅(qū)油傳遞與界面反應(yīng)過程，提出并建立了驅(qū)油過程中微生物在位繁殖效應(yīng)模型；引入現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，發(fā)展了油藏微生物群落結(jié)構(gòu)與功能微生物的動態(tài)監(jiān)測與評價技術(shù)；開拓性地建立了微生物采油調(diào)控技術(shù)體系。研究成果已形成知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)13項，其中，授權(quán)發(fā)明專利5項、國際PCT專利3項。獲2008年上海市科技進(jìn)步一等獎，2010年獲國家科技進(jìn)步二等獎。
華東理工大學(xué)
2021-04-13
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MOFs生物雜交材料的可控設(shè)計
開發(fā)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(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)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(diào)控酶的表面電荷進(jìn)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(tuán)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(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴(kuò)散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點(diǎn)的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性?；谔岢龅暮铣刹呗裕芯咳藛T還建立一個 MOFs“人造細(xì)胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補(bǔ)的濃度范圍內(nèi)靈敏。
中山大學(xué)
2021-04-13
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真核生物DNA復(fù)制源組件
在 S.pombe 中發(fā)現(xiàn)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(xì)胞生長周期中與DNA復(fù)制源結(jié)合，通過一系列的功能研究及X射線晶體學(xué)與NMR聯(lián)合的結(jié)構(gòu)功能研究表明，Sap1與通過其九個AT-鉤狀基序結(jié)合不對稱AT富序列的ORC不同，Sap1優(yōu)先結(jié)合5’-（A / T）nC / G（A / T）9-10G / C（A / T）n-3’，對于DNA起始復(fù)制源有一定的序列傾向性。 通過進(jìn)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(fù)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(fù)制起始因子，本研究論文表明在S.pombe的DNA復(fù)制過程中，首先需要Sap1與ORC共同結(jié)合到DNA復(fù)制源上從而開啟DNA的起始復(fù)制過程。進(jìn)一步的研究表明在人類的DNA復(fù)制過程中同樣存在Sap1功能類似的蛋白質(zhì)元件，相關(guān)工作正在進(jìn)行中。
南方科技大學(xué)
2021-04-13