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項目成果/簡介:觀測活細胞內生物大分子的動力學過程和信號小分子對生物大分子的調控作用對于探索生理病理新機制及疾病治療新方法具有重要的科學意義。 我校物質科學與信息技術研究院張忠平課題組（張瑞龍、田肖和、韓光梅、劉正杰），針對上述關鍵科學問題，通過設計一系列多響應、多重定位的新型光學探針，實現了活細胞內信號分子對蛋白/酶活性的調控以及遺傳物質動力學的分子影像分析，在理解細胞內生物分子動力學領域取得了重要科學發現。代表性進展主要包含：（1）氣體信號分子對細胞內酶活性的調控； (2）膜穿透性碳點對活體內DNA和RNA結構及動力學的超分辨影像分析；（3）超分辨成像揭示活性氧調控線粒體核蛋白動力學；（4）超分辨STED和電鏡關聯成像對細胞微管蛋白超精細結構的分析。 上述進展解決了生物探針對細胞內多種組分和細胞器的特異性識別問題，不僅有效避免了熒光光譜的重疊，還同步結合電鏡對生物大分子精細結構的進行研究，為我校雙一流學科生物醫學探針和成像方向再添新成果。

本項目核心技術是耐高壓分子篩膜，利用天然氣自身高壓優勢，以天然氣采出壓力和管道輸送壓力之差作為膜分離推動力，在極少能耗下完成天然氣純化目的。已完成中試制備，主要分離性能指標和能耗指標都明顯優于現有的分離技術。

本課題研發用于海洋環境（海水及水產品）中病毒、致病菌等病 原微生物、重點針對可能引起人類疾病的細菌和病毒（如總桿菌數、 大腸桿菌、糞鏈球菌、產氣莢膜梭菌、銅綠假單孢菌、金黃色葡萄球 菌、腺病毒、腸道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、創傷弧菌、沙門氏 菌及李斯特菌）快速檢測的分子生物技術，為研制用于這些微生物的 現場監測手段和設備奠定理論和技術基礎。檢測方法采用基因芯片檢 測、蛋白質檢測和聚合酶鏈式反應（PCR）檢測三種

本技術提出以無溶劑法合成ZSM-5分子篩，在分子篩合成過程中無溶劑參與，僅將初始原料研磨混勻后，轉移到反應釜中進行晶化反應，從而簡化了合成工藝，實現ZSM-5分子篩低成本、高效、綠色合成。

本項目屬于腫瘤靶向藥物的體外藥敏檢測，是基于化學靶向藥與 其靶蛋白在細胞死亡時也可結合的特性，設計并合成特異性發光基團與靶向藥連接，得到一系列候選探針，經細胞篩選、裸鼠荷瘤切片共 定位、人源病理樣本孵育驗證，篩選獲得靶向藥探針。將探針與患者 活檢樣本共孵育后，通過檢測其熒光分布及強度即可直接得知患者對 該靶向藥的敏感程度，從而給予患者更加精準的給藥建議。該技術檢 測耗時短、結果準確、方法便捷、易于推廣，能夠與基于大數據的基 因檢測技術形成很好的互補融合，幫助臨床醫生為患者制定出更加精 準的診療方案。 技術創新點： 該探針能夠實現將靶向藥與患者活檢樣本的結合情況進行原位 顯色并相對定量，其熒光的分布及強度直接提示患者對該靶向藥的敏 感程度，目前國內尚無其他技術能夠實現。該技術能夠彌補基因檢測 只能從基因水平間接預測藥物敏感度的不足，給出的結果更為準確和 個性化。目前我們已合成并檢測了包括 3 種肺癌靶向藥探針在內的 6 種探針，項目一期預計合成國內已上市的 6 種肺癌化學靶向藥的全部 探針。 市場應用前景： 近年來精準醫療行業的發展愈發蓬勃，2016 年其國內市場估值 已達百億。精準醫療大致分為精準診斷和精準治療兩大板塊，目前精 準診斷一般依靠間接法或直接法。間接法主要通過基因及表觀遺傳學 檢測和大數據分析，對同一亞型的患者給出相同的診療方案，其準確 性強烈依賴于基因檢測的準確性及大數據庫的完善程度。一代 Sanger 測序雖成本較低易于普及，但只能檢測單基因突變，且靈敏度較低、 檢測耗時長、工作量大，無法滿足龐大的測序需求；二代測序 NGS 具 有通量高、敏感度強、能夠獲得未知突變信息等優勢，但其儀器和試 劑要求極高價格昂貴，且能夠準確解讀數據的科研人員十分稀缺。同時，基因檢測不能檢出基因表達過程中旁路對于待測基因表達的影響， 將直接導致給藥建議有誤差。直接法主要是腫瘤藥敏技術，如 MTT 比色法、ATP 熒光檢測法等，需要依托原代腫瘤細胞培養技術，該技 術由于巨大的個體化差異，成功率很不穩定，使得該類技術普及困難。 基于以上情況，開發一種更加精準敏銳且操作便捷、易于推廣的腫瘤 精準給藥篩查技術，是十分有必要的。該技術能夠與現有的精準診斷 技術形成強有力的互補，能夠幫助臨床醫生更好地為患者制定治療方 案，為患者爭取更大的生存機會，為國內精準醫療行業的發展提供一 個全新的思路。 合作方式： 融資共同開發，優先與第三方檢測機構進行合作。 鑒于技術保密性，暫未申請專利。

研發階段/n可用于豬生長速度的遺傳改良，在豬的遺傳改良中生長速度性狀一直是改良的重點，提高生長速度可縮短生長周期，節省飼養成本，但這個性狀的測定也必須等到豬長到上市體重，因此測定工作需要花費成本，用專利6，7和8可以進行早期選擇，節約測定成本，縮短世代間隔，提高生長速度。

本發明提出用于鑒定蘋果抗炭疽菌葉枯病的SSR分子標記，所述分子標記分別為S0607039；S0607001；S0506206；S0506078,S0506001S0405195,S0405127,S0304673,S0304011。本發明還提出擴增用于鑒定蘋果抗炭疽菌葉枯病的SSR分子標記的引物。本發明通過自行設計的SSR標記對蘋果抗炭疽菌葉枯病基因進行了分子標記，確定所在的染色體位置及遺傳距離，構建了緊密連鎖的遺傳圖譜。距離抗性基因最近的分子標記能準確的鑒定出蘋果對炭疽菌葉枯病的抗性，為蘋果生產實踐及抗性育種提供有效工具，并為下一步抗性基因的克隆及功能驗證奠定了良好的基礎。

生物受體可以有效地利用非共價鍵作用和疏水效應實現對有機底物的高效選擇性識別（圖2）。相反，大多數合成主體對有機底物的識別選擇性和強度較差。該課題組近期研究發現酰胺萘管能有效地利用疏水作用和氫鍵作用實現對部分有機客體及有機藥物分子的選擇性強鍵合，進而實現了部分水溶性較差的藥物分子的增溶。這一研究在藥物科學領域具有較高的應用潛力。

本課題研發用于海洋環境（海水及水產品）中病毒、致病菌等病原微生物、重點針對可能引起人類疾病的細菌和病毒（如總桿菌數、大腸桿菌、糞鏈球菌、產氣莢膜梭菌、銅綠假單孢菌、金黃色葡萄球菌、腺病毒、腸道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、創傷弧菌、沙門氏菌及李斯特菌）快速檢測的分子生物技術，為研制用于這些微生物的現場監測手段和設備奠定理論和技術基礎。檢測方法采用基因芯片檢測、蛋白質檢測和聚合酶鏈式反應（PCR）檢測三種。

本發明公開了一種兩親性熒光分子開關，其為親水基-六芳基聯咪唑-熒光團，其中六芳基聯咪唑為光致變色單元，用于控制熒光團的發光與淬滅，所述熒光團用于發出熒光，所述熒光團與六芳基聯咪唑通過非共軛的烷基鏈相連，所述親水基用于增加所述熒光分子開關的親水性和自組裝性能，本發明通過合成四(四乙二醇單甲醚)-六芳基聯咪唑-氟化硼二吡咯，對該兩親性熒光分子開關進行自組裝并用于超分辨成像系統成像，得到了更高的分辨率，觀察到更加精細的結構