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由我司提供技術支持的2023年河南省電子商務職業技能競賽決賽在淇縣圓滿收官

1991 年發現的碳納米管（CNT）以及 2004 年發現的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認為是 21 世紀的戰略性材料。 本項目發明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實現了高質量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達 70%以上，并達到了產業化規模（達 200 公斤/年以上）。采用機械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質中，獲得了以環氧樹脂、ABS 及聚氨酯等為基質材料，電導率達 0.2 S/cm、導電臨界含量僅為0.06%、電磁屏蔽效果高達 49dB 的復合材料。 本項目首先發展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實現了石墨烯的百克級制備（圖 2）。通過透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結構。

鹽堿、干旱、高溫、凍害和洪澇等逆境脅迫嚴重影響作物的正常生長發育，是造成農作物減產和品質下降的主要原因之一，嚴重影響農業的可持續發展。另一方面，對于糧食作物和多數經濟作物來說，其功能葉片中的同化產物和衰老葉片中的營養物質不斷向產量器官的轉運，對作物產量和品質性狀的形成具有重要的作用，作物的過早衰老不僅直接影響糧食作物的產量和品質等要素，對于綠葉類作物和觀賞花卉還會影響到其貨架壽命以及觀賞價值等。 克隆葉片衰老和逆境抗性相關基因，并利用生物工程技術調控其在主要經濟作物中的表達方式和表達水平，是提高和穩定作物產量、改善作物品質性狀的有效手段，具有重大的經濟效益和社會效益。然而，很多衰老或逆境抗性相關基因在植物細胞中高表達后，在增強轉基因植株對特定脅迫的抗性、延緩植株衰老的同時，往往伴隨著對植株正常生長和發育的不利影響，如導致植株矮小、生長遲緩或產量下降等，導致該基因無法直接應用于抗逆作物的培育。如果可以特異性地表達這些基因，讓它們在特定的發育階段或脅迫條件下高表達，而在正常的生長過程中維持在較低的基礎水平，可以大大提高它們在基因工程中的應用性。 課題組前期克隆了一個植物葉片衰老的負調控因子。在轉基因植物中過表達該基因可以顯著延緩植物的衰老，并賦予植物對高鹽、干旱等脅迫的抗性，但是，轉基因植物的生長發育受到明顯抑制，導致該基因無法被直接應用于抗逆作物的育種工作。課題組前期還分離鑒定了一段含有 14 個氨基酸的多肽序列，命名為 WX01。我們對 WX01的功能研究發現其包含獨特的蛋白降解信號，能夠響應發育與環境信號，在轉錄后水平調控與它融合的目的蛋白的穩定性，從而使目的蛋白在光下正常旺盛生長的植株中降解、但在啟動衰老或者高鹽、高溫和失水等多種逆境脅迫條件下特異積累。我們利用 WX01 與前述衰老負調節因子構建了融合基因 WX02，并轉入模式植物擬南芥中，發現該融合基因可以恢復衰老負調節因子積累造成的植株矮小、生長抑制的表型，但是保留了其延緩衰老、促進光合和提高轉基因植物對高鹽、干旱等逆境脅迫的抗性的功能。課題組進一步將 WX02 融合基因轉入經濟作物大豆中進行功能驗證，獲得了可穩定遺傳的多個株系單拷貝純合轉基因大豆材料。對轉基因大豆的表型分析同樣證明，WX02 轉基因大豆對高鹽、干旱脅迫的抗性顯著提高。上述研究結果表明 WX02 融合基因在抗逆轉基因作物新品種培育中具有重要的應用價值。圍繞該項目已經申請了 2 項國家發明專利，1 項國際 PCT 專利，其中 1 項國家發明專利已經獲得授權。 

本發明屬于污染物檢測技術領域，涉及一種Fe?MOF/Fe<subgt;3</subgt;S<subgt;4</subgt;復合材料及其作為納米酶在檢測馬拉硫磷中的應用。將六水合三氯化鐵溶液和富馬酸溶液混合，得到混合液A，然后進行回流反應，得到Fe?MOF前驅體；將硫源加入到Fe?MOF前驅體的乙醇分散液中，超聲處理后，密封并進行水熱反應，制得Fe?MOF/Fe<subgt;3</subgt;S<subgt;4</subgt;復合納米材料。本發明所提供的制備方法流程簡便、原材料價格低廉、資源豐富，合成成本低，且產品性能穩定，適合大批量合成。通過溶液顏色變化可實現對馬拉硫磷的可視化檢測，具有高靈敏度、低檢測限、寬線性響應范圍和較好的選擇性及穩定性。

項目成果/簡介:膿毒癥是病原微生物感染（病毒、細菌等）引起的宿主抗感染免疫失控導致的系統性炎癥反應綜合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要臨床癥狀之一和導致患者死亡的主要原因。膿毒癥相關性腦病是膿毒癥最常見的并發癥之一，屬于危急重癥，治療極其困難，死亡率高，可誘發神經炎癥而嚴重損傷患者的遠期認知功能，但目前仍無特效治療藥物。本項目從已知有效的化學結構和新藥理活性關系出發，通過理性設計、定向合成，開發出一系列毒性低、成藥性高、體內外抗神經炎癥活性好、靶向 COX-2的多功能抗膿毒癥相關性腦病的藥物。目前，本項目已完成了對化合物系統的體外和體內藥效學評價、初步的藥代動力學研究和急性毒性研究，發現：化合物 3 和 16 能夠顯著抑制細菌內毒素誘導的神經炎癥中小膠質細胞和星形膠質細胞的活化，降低炎癥因子水平和氧化應激損傷，有效降低細菌內毒素所致的動物神經炎癥，有效改善認知功能。該類化合物有望在膿毒癥相關性腦病治療中發揮重要作用，成為該類疾病治療的特效藥物。因此，本研究成果面向醫療負擔重、治療困難并且對藥品需求迫切的膿毒癥相關性腦病和阿爾茨海默癥等重大疾病，不僅對重大疾病的臨床治療、疫情防控和國防軍事具有重要意義，還為企業創新藥物研發提供基礎保障，以期更好地為社會醫藥行業服務。知識產權類型:發明專利知識產權編號:CN201911145064.X.技術先進程度:達到國內先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級獲得經費:300.00萬元

人類早期胚胎發育雖然只有大約7天的時間，但是卻經歷了關鍵的分子事件，其中包括合子基因組激活（ZGA）和早期胚胎細胞的命運決定。伴隨測序技術的進步，單細胞測序技術可以有效地揭示早期胚胎發育的細胞命運決定的轉錄圖譜，但是單細胞轉錄組數據也存在許多問題，例如dropout事件（表達的基因未被檢測到），這使得差異分析方法在處理單細胞受到了限制。本研究中通過使用F-score算法和差異分析方法（limma，edgeR和DESeq）在人類早期胚胎單細胞轉錄組中得到兩個關鍵的基因集。通過比較先前研究中關鍵的基因來分析兩種方法的不同，POU5F1（OCT4）在細胞多能性的獲得和維持中起到了重要的作用，但是在差異分析方法中卻被排除，而F-score算法卻可以獲得。我們通過研究基因的表達趨勢發現，差異分析方法對于在多個時期高表達的基因會被排除，這對于胚胎發育中的細胞的異質性是十分不利的。

逆轉錄病毒需要整合到宿主基因組中來完成自身的復制。當逆轉錄病毒感染宿主生殖細胞時，整合的逆轉錄病毒便會從親代傳到子代，從而形成內源性逆轉錄病毒。內源性逆轉錄病毒廣泛存在于脊椎動物基因中。絕大多數的內源性逆轉錄病毒會積累各種突變，從而在宿主基因組中失活或片段化。宿主有時會利用內源性逆轉錄病毒基因來行使自身生物學功能（圖1），這個過程在進化生物學中被稱為選配（co-option）。例如，抑制多種逆轉錄病毒復制的限制性因子Fv1以及參與到胚胎發育的Syncytins都是選配的逆轉錄病毒基因。但目前對脊椎動物中逆轉錄病毒基因選配事件尚無系統的研究。 韓管助課教授題組在756種脊椎動物基因組中系統地挖掘了逆轉錄病毒基因選配事件，共發現177個逆轉錄病毒選配事件。其中，93個選配事件涉及到逆轉錄病毒gag基因，gag基因選配事件主要發生在哺乳動物和鳥類中。84個選配事件涉及到逆轉錄病毒env基因，env基因選配事件主要發生在哺乳動物、鳥類和魚類中。通過對選配事件發生的時間進行分析，發現選配事件的數目隨著時間的推移而增多，僅有少數的選配的逆轉錄病毒基因在長時間尺度上被維持，這些結果表明逆轉錄病毒基因選配可以在脊椎動物中頻繁的發生和丟失。 一般認為，參與到病毒與宿主間進化軍備競賽的宿主基因會受到正選擇。該研究通過選擇壓力分析在很多選配的逆轉錄病毒基因中發現了正選擇的證據，表明這些基因可能參與到病毒與宿主間進化軍備競賽中。還有部分選配的逆轉錄病毒基因的進化主要受到負選擇，表明這些基因可能主要參與到非抗病毒的宿主功能之中。選配的逆轉錄病毒基因受到不同的選擇壓力表明這些選配的基因可能行使了多種宿主細胞生物學功能?？傊?，該研究為在脊椎動物進化過程中發生的逆轉錄病毒選配事件提供了一幅全景圖，對全面理解逆轉錄病毒和脊椎動物間互作的進化具有十分重要的意義。

膿毒癥是病原微生物感染（病毒、細菌等）引起的宿主抗感染免疫失控導致的系統性炎癥反應綜合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要臨床癥狀之一和導致患者死亡的主要原因。膿毒癥相關性腦病是膿毒癥最常見的并發癥之一，屬于危急重癥，治療極其困難，死亡率高，可誘發神經炎癥而嚴重損傷患者的遠期認知功能，但目前仍無特效治療藥物。本項目從已知有效的化學結構和新藥理活性關系出發，通過理性設計、定向合成，開發出一系列毒性低、成藥性高、體內外抗神經炎癥活性好、靶向 COX-2的多功能抗膿毒癥相關性腦病的藥物。目前，本項目已完成了對化合物系統的體外和體內藥效學評價、初步的藥代動力學研究和急性毒性研究，發現：化合物 3 和 16 能夠顯著抑制細菌內毒素誘導的神經炎癥中小膠質細胞和星形膠質細胞的活化，降低炎癥因子水平和氧化應激損傷，有效降低細菌內毒素所致的動物神經炎癥，有效改善認知功能。該類化合物有望在膿毒癥相關性腦病治療中發揮重要作用，成為該類疾病治療的特效藥物。因此，本研究成果面向醫療負擔重、治療困難并且對藥品需求迫切的膿毒癥相關性腦病和阿爾茨海默癥等重大疾病，不僅對重大疾病的臨床治療、疫情防控和國防軍事具有重要意義，還為企業創新藥物研發提供基礎保障，以期更好地為社會醫藥行業服務。