分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 目的:探讨脂肪因子分泌型卷曲相关蛋白(Secreted frizzled-related protein 5,SFRP5)对骨形态发生蛋白9 (bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导人脐带间充质干细胞( human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)成骨分化的影响。方法:将人脐带间充质干细胞根据不同的处理因素分为4个组:对照组、BMP9组、BMP9+SFRP5组和SFRP5 组;分别在3、5和7天进行ALP活性读数,7天进行ALP染色,21天进行茜素红染色检测钙盐沉积以及油红O染色;收集不同组的细胞用于裸鼠皮下注射成骨模型的建立,4周后取出离体骨进行Micro-CT 扫描和分析,获取的标本进行HE、Masson染色、Alcian blue染色及油红O染色检测。Western blot检测成骨分化相关蛋白runx2和OPN的表达。结果:BMP9 组的ALP活性读数及染色结果和茜素红染色均较对照组增加,而BMP9+SFRP5组则较BMP9组降低;BMP9处理后出现少量脂滴,而BMP9+SFRP5组脂滴明显增加,SFRP5组脂滴最多;裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示,对照组和SFRP5组没有形成肉眼可见的皮下包块,BMP9组和BMP9+SFRP5组能生成异位骨;4W后观测大体标本以及进行MicroCT检测发现BMP9+SFRP5组的骨密度值小于BMP9组(P<0.05)。HE、Masson染色,Alcian blue染色结果显示,BMP9组的骨分化程度大于BMP9+SFRP5,油红O染色结果示BMP9+SFRP5组有较多的成脂分化;SFRP5能抑制BMP9诱导的Runx2、OPN的蛋白表达。结论:SFRP5抑制BMP9诱导的人脐带间充质干细胞成骨分化。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 将合成的人胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)突变体基因与IgG4抗体的Fc部分进行融合获得GLP-1-IgG4-Fc片段,获得的片段与pXC17.4载体进行连接,用电转化方法将线性化质粒稳定转染CHO-K1细胞,通过ClonePix 2筛选出高表达细胞株,产量达1.5 g/L。收集培养上清并经Protein A和Source 30Q纯化,得到的GLP-1-IgG4-Fc融合蛋白,SDS-PAGE纯度高于95%,HPLC纯度和CZE纯度均不低于80%,SEC纯度高于99%。经质谱和肽图谱测定,分子量与理论值一致,肽图谱序列与对照品高度一致。生物学活性分析表明,GLP-1-IgG4-Fc融合蛋白具有促进表达有GLP-1受体的HEK293细胞分泌cAMP的活性,并且该活性与对照品高度相似。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 本研究旨在制备可追踪CD133阳性神经干细胞分化谱系的小鼠模型。将两种C57B16背景的转基因小鼠CD133-Cre-ERT2和Rosa26-CAG-LSL-ZsGreen杂交,获得CD133-CreER;CAG-ZsGreen小鼠模型。免疫组化和激光扫描共焦成像分析表明,经Tamoxifen作用后,该杂交小鼠在侧脑室SVZ区、第三脑室和第四脑室的室管膜区域均表达绿色荧光蛋白ZsGreen,且这些区域的绿色荧光与CD133+红色荧光重合。在室管膜区CD133+是静息态神经干细胞的标志,因此,通过分析CD133-CreER;CAG-ZsGreen小鼠中的 ZsGreen阳性细胞可追踪神经干细胞的细胞分化谱系。本研究成功制备了内源CD133+细胞示踪小鼠模型,为探讨大脑中CD133+神经干细胞的激活、增殖、迁移和分化提供了帮助。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 欧盟在风险预防方面一直走在世界的前列,其对于转基因生物的法律监管一直奉行的是预防原则。在该原则的指导下,欧盟建立起了极为严苛的转基因生物监管法律框架,并将该原则适用于转基因生物监管的各个环节。囿于预防原则的抽象性、模糊性等缺陷,该原则在欧盟转基因生物监管中的适用引发了成员国滥用保护性措施、国际贸易摩擦加剧等问题以致陷入困境。通过欧盟法院的判例与解释、相关法案的修正等措施,欧盟试图摆脱困境,使得预防原则在转基因生物的监管中起到更加有效的作用。我国对于预防原则存在与欧盟类似的理解与运用,现有法律框架对于转基因生物的监管亦过于严苛。借鉴国外经验,立足本土需要,我们当前应在充分认识预防原则的基础上,重新审视科学与法律的关系,适度放松转基因生物的法律监管。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 颠覆性技术基于新的技术发展轨迹,具备低端性、边缘性的初始阶段特征,并最终最代主流技术。本文基于多源数据对人类创新不同环节的表征关系以及相互之间的知识关联关系设计了颠覆性技术识别方法,以多源数据的产生、发展以及引用、复现等知识关联关系,研究科学知识演变过程,跟踪前沿技术萌芽、发展、突变的演化轨迹,从存在知识关联关系的多源数据变化中发现和识别具有颠覆性潜力的技术主题。通过基金项目信息、会议信息、基础研究信息、应用研究信息、专利信息、商业报道等多源数据挖掘了纤维素生物降解涉及菌种选育技术、酶工程技术、发酵技术与工艺、分离纯化技术等主要研发应用现状,分析其演化趋势,拟合预测了纤维素降解颠覆性技术点发生时间,并绘制了产业技术路线图。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 木质纤维素生物质分布广、产量大、可再生,用于制备生物基能源、生物基材料和生物基化学品。木质纤维素生物质组成复杂包含纤维素、半纤维素和木质素等,木质素与半纤维素通过共价键、氢键交联形成独特的“包裹结构”,纤维素含有复杂的分子内与分子间氢键,上述因素制约着其资源化利用。生物预处理以其独特优越性成为生物质研究的重要方面。本文系统阐述了生物预处理过程中木质素降解和基团修饰对纤维素酶解的影响,纤维素含量及结晶区变化,半纤维素五碳糖利用,微观物理结构的改变。进一步提出了以生物预处理为核心的组合预处理、基于不同功能的多酶协同催化体系、木质纤维素组分分级利用和新型高效细菌预处理工艺是生物预处理未来发展的重要趋势。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 脂酰-酰基载体蛋白(fatty acyl-acyl carrier protein, acyl-ACP)是多种生物合成途径中的酰基供体。因供给限制,体外研究常用类似物acyl-CoA替代,而CoA部分和ACP有较大差异,限制了相关酶对底物识别的认识。因此稳定获得大量acyl-ACP是体外研究相关酶的催化机制及其代谢途径的关键。研究以holo-ACP和C4-C18链长脂肪酸为底物,在哈氏弧菌acyl-ACP合成酶(Vibrio harveyi acyl-ACP synthetase, VhAasS)催化下合成不同碳链长度的acyl-ACP;通过高效液相色谱(HPLC)方法,确定不同碳链长度acyl-ACP的合成产率。结果表明:碳链为C4-C14的acyl-ACP产率均高于90.0%,16:0-ACP产率为85.9%,18:1-ACP产率仅为25.7%。通过加入Li+优化反应体系,16:0-ACP、18:1-ACP的产率达90.0%。进一步优化扩大反应体系可稳定获得20 mg以上acyl-ACP;最后,把合成的acyl-ACP应用到甘油-3-磷酸酰基转移酶催化的反应体系中。不同链长acyl-ACP的规模化合成研究,为体外研究相关酶的催化机制提供重要基础。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 目的 制备特异性抗人表皮生长因子受体(EGFR)的单链抗体(scFv),鉴定其生物学活性,为进一步研究基于单链抗体的免疫治疗奠定基础。方法 从分泌抗人EGFR单克隆抗体的杂交瘤细胞系提取总RNA,利用5’RACE技术扩增轻链和重链可变区(VL、VH)基因,构建具有VL、VH基因的单链抗体基因,并将构建的单链抗体基因克隆到真核细胞表达载体pcDNA3.1中进行表达和鉴定。ELISA鉴定单链抗体对抗原的特异性;Fortebio检测抗原抗体间的亲和力,流式细胞术检测单链抗体结合肺癌细胞系天然EGFR的功能活性。结果 获得唯一的轻重链可变区序列VL、VH,成功构建EGFR-scFv,特异性与天然EGFR蛋白结合,亲和力达3.22×10-9mol/L。结论 成功构建了抗人EGFR单链抗体,为肺癌免疫导向治疗研究奠定了基础。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 壳聚糖是一种由甲壳素脱乙酰化得到的氨基多糖,具有生物相容性,低细胞毒性和可生物降解性等特点。壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液温敏水凝胶在组织工程、药物缓释等领域多有报道,其成胶性能取决于凝胶的组分和浓度。针对单纯壳聚糖水凝胶强度较低、降解较快、药物突释等缺陷,通常对壳聚糖进行改性或引入新材料共混,获得更符合实际需要的壳聚糖基温敏水凝胶。本文综述了近年来壳聚糖基水凝胶的研究进展,包括改性壳聚糖,共混体系等,概述了其在组织工程(软骨、血管、神经修复)、药物缓释(癌症药物缓释,糖尿病治疗)领域中研究和应用的新进展,以期为后续温敏水凝胶的进一步研究提供参考。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2018-03-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 免疫疗法已被成功应用于多种肿瘤的治疗,显著提高患者的生存质量。免疫细胞疗法是当前免疫疗法研发的重点方向之一。免疫细胞疗法发展历经了由非特异性免疫到无差别化特异性免疫,再到差别化特异性免疫的发展阶段。免疫细胞疗法已有多个产品获批上市,产业体系初步成型,主要包括疗法/药物研发和相关服务/器材供应。通过梳理国内外免疫细胞疗法产业发展态势,分析免疫细胞疗法发展的技术瓶颈,找出我国发展该产业存在的主要问题,并提出发展建议,为我国发展免疫细胞疗法产业提供参考。
摘要: We study the enhancement of cooperativity in the atom-light interface near a nanophotonic waveguide for application to quantum nondemolition (QND) measurement of atomic spins. Here the cooperativity per atom is determined by the ratio between the measurement strength and the decoherence rate. Counterintuitively, we nd that by placing the atoms at an azimuthal position where the guided probe mode has the lowest intensity, we increase the cooperativity. This arises because the QND measurement strength depends on the interference between the probe and scattered light guided into an orthogonal polarization mode, while the decoherence rate depends on the local intensity of the probe. Thus, by proper choice of geometry, the ratio of good to bad scattering can be strongly enhanced for highly anisotropic modes. We apply this to study spin squeezing resulting from QND measurement of spin projection noise via the Faraday e ect in two nanophotonic geometries, a cylindrical nano ber and a square waveguide. We nd, that with about 2500 atoms using realistic experimental parameters, 6:3 dB and 13 dB of squeezing can be achieved on the nano ber and square waveguide, respectively.