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无机纳米材料-微生物杂合系统的研究进展
1
作者 宋浩 张妍 刘其敬 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期1-16,共16页
随着CO_(2)排放问题日益严峻,有效减少碳排放是目前最受关注的热点问题.通过物理封存和化学转化等技术固定CO_(2)能耗大且安全性有待评估,而微生物固定CO_(2)技术凭借其环境友好成为可持续碳捕集方案之一.天然固碳微生物通过卡尔文循环... 随着CO_(2)排放问题日益严峻,有效减少碳排放是目前最受关注的热点问题.通过物理封存和化学转化等技术固定CO_(2)能耗大且安全性有待评估,而微生物固定CO_(2)技术凭借其环境友好成为可持续碳捕集方案之一.天然固碳微生物通过卡尔文循环等7种途径固定CO_(2),然而这些途径的固碳效率仍然面临能量供给不足、关键酶催化效率低等问题,限制了其在工业化碳捕集和转化中的广泛应用.一方面,通过合成生物学和代谢工程等方法可以优化光合自养微生物、化能自养微生物和异养微生物的固碳效率,并将CO_(2)高效转化为多种高值化学品.另一方面,无机纳米材料-微生物杂合系统将半导体纳米材料与微生物结合,利用材料优良的光-电转化性能不仅可以增强光能的捕获和电子传递效率,同时能够显著提升CO_(2)转化为高值化学品的效率.本综述总结了微生物天然固定CO_(2)的7种途径,阐述了光合自养、化能自养和异养微生物固碳途径优化机制的近期进展.同时,总结了这些工程细胞及材料-细胞杂合体系统的设计构建技术,分别介绍了直接电子传递下的无机纳米材料-微生物杂合系统和电子载体介导下的无机纳米材料-微生物杂合系统的重要应用,阐述了纳米材料在固定CO_(2)过程中的关键作用和原理,并展望了该领域的未来发展趋势. 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 微生物 合成生物学 杂合系统
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密瓜皮高吸水树脂的制备及其性能研究
2
作者 李媛 陈禄荣 +3 位作者 方苏怡 龙汐璇 汤凯恩 刘湛军 《湖南城市学院学报(自然科学版)》 2026年第1期66-72,共7页
哈密瓜(简称密瓜)在食用后,会产生许多的瓜皮废弃物,处理不当会对环境造成污染。本文以密瓜皮为原料、丙烯酸为单体,加入改性坡缕石,采用溶液聚合法制备密瓜皮高吸水树脂,研究了不同因素对其吸水性能的影响,并对最佳制备条件下的吸水树... 哈密瓜(简称密瓜)在食用后,会产生许多的瓜皮废弃物,处理不当会对环境造成污染。本文以密瓜皮为原料、丙烯酸为单体,加入改性坡缕石,采用溶液聚合法制备密瓜皮高吸水树脂,研究了不同因素对其吸水性能的影响,并对最佳制备条件下的吸水树脂进行红外、扫描电镜表征测定。结果表明:当密瓜皮与丙烯酸质量比为9∶100、中和度为80%、改性坡缕石含量为9%、交联剂含量为0.30%、引发剂含量为1.2%时,高吸水树脂在蒸馏水、自来水、0.9%NaCl溶液中均分别达到最大溶胀率;当密瓜皮高吸水树脂粒径为0.425~0.850 mm时,测得其在溶胀平衡时树脂溶胀率分别高达50.4、43.2、37.5 g/g,且温度保持在25℃时,高吸水树脂维持75.6%的保水率。可见,其具有优异的吸水能力,适配多场景应用需求。 展开更多
关键词 高吸水树脂 哈密瓜皮 坡缕石 溶胀率
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胶原多肽对地衣芽孢杆菌的铬胁迫保护
3
作者 张博 刘和峻 +4 位作者 杨铭 韦韩博 孟勇 李霞 廖学品 《皮革科学与工程》 北大核心 2026年第1期10-18,70,共10页
【目的】探究生物质基胶原多肽(Biomass-based collagen peptide,BCP)对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的铬胁迫保护性能,揭示BCP的氨基酸组成与胁迫保护性能之间的内在联系,为微生物的重金属胁迫保护提供新思路。【方法】以BCP... 【目的】探究生物质基胶原多肽(Biomass-based collagen peptide,BCP)对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的铬胁迫保护性能,揭示BCP的氨基酸组成与胁迫保护性能之间的内在联系,为微生物的重金属胁迫保护提供新思路。【方法】以BCP为研究对象,B.licheniformis为实验菌株,系统研究BCP在B.licheniformis铬胁迫保护中的应用性能。采用活菌计数法测定B.licheniformis的活菌浓度,运用全自动氨基酸分析仪测定多肽的氨基酸含量,采用扫描电镜观察细胞形态,并运用能量散射谱分析B.licheniformis表面的元素分布等。【结果】高浓度铬会对B.licheniformis造成严重的胁迫损伤,而引入BCP后,6 h的活菌浓度提高了4倍。BCP能增强细胞膜的稳定性以抵抗铬胁迫,且其保护作用具有浓度依赖性。与其他多肽相比,BCP具有更强的胁迫保护性能。引入甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸后,120 h的OD600分别提高了9.80%、15.08%和35.97%,且这三种氨基酸均能较好地维持细胞形态。【结论】BCP能提高B.licheniformis铬胁迫耐受性,且该功能与其特殊氨基酸组成密切相关。同时,开拓了BCP在重金属胁迫保护领域的新应用。 展开更多
关键词 胶原多肽 地衣芽孢杆菌 铬胁迫 重金属 细胞形态
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嗜热拟青霉耐热阿拉伯木聚糖酶的异源表达及其对麦芽糖化的影响
4
作者 杨行 张文姣 +4 位作者 闫协民 赵伟 江正强 闫巧娟 杨绍青 《食品工业科技》 北大核心 2026年第1期189-196,共8页
目的:发掘耐热木聚糖酶并探究其在麦芽糖化中的应用潜力。方法:克隆嗜热拟青霉(Paecilomyces thermophila)J18木聚糖酶(PtXynA)基因,将其在黑曲霉中进行异源表达,在5 L发酵罐中采用液体深层发酵制备重组酶(PtXynA),进一步探究酶的酶学性... 目的:发掘耐热木聚糖酶并探究其在麦芽糖化中的应用潜力。方法:克隆嗜热拟青霉(Paecilomyces thermophila)J18木聚糖酶(PtXynA)基因,将其在黑曲霉中进行异源表达,在5 L发酵罐中采用液体深层发酵制备重组酶(PtXynA),进一步探究酶的酶学性质,最后评价重组酶在麦芽糖化中的应用效果。结果:重组菌经液体深层发酵96 h后,木聚糖酶的酶活力达到904.0 U/mL,蛋白含量为1.4 mg/mL。重组酶在pH7.0和70℃下表现出最高酶活力,在pH5.5~9.0和75℃以下保持稳定。PtXynA显示出严格的底物特异性,对小麦阿拉伯木聚糖(1993.2 U/mg)的比酶活力最高,其次为燕麦木聚糖(1782.5 U/mg)、榉木木聚糖(1552.0 U/mg)和桦木木聚糖(1238.7 U/mg)。在麦芽糖化过程中添加木聚糖酶(200 U/g麦芽),麦芽汁的过滤时间和黏度分别降低了43.9%和10.8%。结论:PyXynA具有优良的酶学特性,在啤酒糖化过程中显示出较大应用潜力。 展开更多
关键词 嗜热拟青霉 异源表达 嗜热木聚糖酶 阿拉伯木聚糖酶 麦芽糖化
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重组微小囊担子菌氨肽酶DmpA高效催化生产L-肌肽
5
作者 孙晓瑄 张瑞婕 +3 位作者 孙雯 陈凌宇 朱显峰 张保国 《食品工业科技》 北大核心 2026年第1期226-235,共10页
本实验研究了一种来自微小囊担子菌MCA4210(Cystobasidium minutum MCA 4210)的氨肽酶基因dmpA催化合成L-肌肽的能力,构建基因工程菌株,以L-组氨酸和β-丙氨酸甲酯盐酸盐为底物催化合成L-肌肽,旨在提高L-肌肽的合成效率。将Cystobasidiu... 本实验研究了一种来自微小囊担子菌MCA4210(Cystobasidium minutum MCA 4210)的氨肽酶基因dmpA催化合成L-肌肽的能力,构建基因工程菌株,以L-组氨酸和β-丙氨酸甲酯盐酸盐为底物催化合成L-肌肽,旨在提高L-肌肽的合成效率。将Cystobasidium minutum MCA 4210来源的DmpA经密码子优化后在大肠杆菌BL21(DE3)(Escherichia coli BL21(DE3))中异源表达,并通过与麦芽糖结合蛋白(Maltose Binding Protein,MBP)进行融合表达提高目的蛋白可溶性表达和粗酶活性,构建重组菌株BL21(DE3)-MBP-DmpA,对重组菌株进行诱导表达条件和转化条件的探究。结果表明,实验成功将目的基因片段与MBP相连得到重组菌株BL21(DE3)-MBP-DmpA,经诱导条件优化粗酶活达到了145 U;经转化条件优化L-肌肽产量高达55.72 g/L,产率达54.54%。本研究将具有L-肌肽合成功能的Cystobasidium minutum MCA 4210来源的DmpA在大肠杆菌中异源表达,通过添加助溶标签和条件优化实现了L-肌肽的高效生产,所得L-肌肽的产量为目前报道最高,为基因工程菌工业化生产L-肌肽提供了实验基础,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 氨肽酶 DMPA L-肌肽 麦芽糖结合蛋白 异源表达 酶催化转化
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黑曲霉β-甘露聚糖酶的高效重组表达、表征及在水解咖啡渣中的应用
6
作者 姚琪 孙丹阳 +2 位作者 闫巧娟 李延啸 江正强 《食品工业科技》 北大核心 2026年第3期156-162,共7页
咖啡渣是速溶咖啡生产过程中产生的主要副产物,含有丰富的半乳甘露聚糖,利用甘露聚糖酶能够将其水解为具有多种功能活性的甘露糖和甘露寡糖,有效提高产品附加值。本研究将黑曲霉(Aspergillus niger)来源的β-甘露聚糖酶基因(AnMan26)在... 咖啡渣是速溶咖啡生产过程中产生的主要副产物,含有丰富的半乳甘露聚糖,利用甘露聚糖酶能够将其水解为具有多种功能活性的甘露糖和甘露寡糖,有效提高产品附加值。本研究将黑曲霉(Aspergillus niger)来源的β-甘露聚糖酶基因(AnMan26)在黑曲霉工程菌(FBL-B)中进行重组表达,表征了该酶的酶学性质,进而将其用于水解咖啡渣制备甘露糖和甘露寡糖。结果表明:重组黑曲霉经168 h高密度发酵后,甘露聚糖酶产酶水平达1830 U/mL。该酶的最适pH为5.0,最适温度为45℃,在pH3.0~7.0和45℃以下保持稳定。将An Man26和α-半乳糖苷酶复配水解微波处理后的咖啡渣,水解8 h后咖啡渣中甘露聚糖的水解率为42.3%,水解产物得率为20.3%,主要成分为甘露糖(44.1%)、甘露二糖(2.5%)、甘露三糖(10.9%)和甘露六糖(1.5%)。该酶具有优良的酶学性质,能够有效水解咖啡渣制备甘露糖和甘露寡糖,为咖啡渣的高值化利用提供了理论和实践基础。 展开更多
关键词 黑曲霉 Β-甘露聚糖酶 高效表达 酶学性质 咖啡渣
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普沙根瘤菌β-1,3/α-1,3-葡聚糖合成途径关键酶β-D-呋喃果糖苷酶的高通量生物信息学分析
7
作者 宗恩祥 赖鲸慧 +4 位作者 代梦琦 赵蕾 赵衎 牛思远 徐友强 《食品工业科技》 北大核心 2026年第1期215-225,共11页
本研究基于基因组注释信息,探讨普沙根瘤菌的β-1,3/α-1,3-葡聚糖合成途径,重点关注该合成途径中第一步关键酶β-D-呋喃果糖苷酶作用机制和潜在催化效率,通过靶向挖掘其他微生物源β-D-呋喃果糖苷酶数据进行高通量生物信息学统计对比... 本研究基于基因组注释信息,探讨普沙根瘤菌的β-1,3/α-1,3-葡聚糖合成途径,重点关注该合成途径中第一步关键酶β-D-呋喃果糖苷酶作用机制和潜在催化效率,通过靶向挖掘其他微生物源β-D-呋喃果糖苷酶数据进行高通量生物信息学统计对比分析。结果表明普沙根瘤菌源β-D-呋喃果糖苷酶的序列和结构具有高度的相似性和保守性,其活性区域关键位点Tyr196和Asp257对催化底物起到重要作用。经数据库高通量靶向挖掘,发现含有潜在表达β-D-呋喃果糖苷酶的微生物中细菌源6007株、真菌源746株。其中,代表性细菌菌株Francisella tularensis OHARA和真菌菌株Fusarium fujikuroi IMI 58289的β-D-呋喃果糖苷酶潜在催化效率相对较高,分别为10.73和27.40 L·mol^(-1)·s^(-1)。进一步分析表明,不同来源的β-D-呋喃果糖苷酶活性腔体空间大小、瓶颈半径的差别是导致其催化效率存在差异的原因之一。本研究为深入理解普沙根瘤菌β-1,3/α-1,3-葡聚糖的合成机制提供了重要依据,也为开发利用其他微生物资源高效发酵生产β-1,3/α-1,3-葡聚糖奠定了基础,对推动相关领域的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 普沙根瘤菌 β-1 3/α-1 3-葡聚糖 合成途径 Β-D-呋喃果糖苷酶 高通量靶向挖掘
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综合生态净化系统对凡纳滨对虾养殖尾水的净化效果
8
作者 王凌宇 江敏 +2 位作者 吴昊 李昊霖 舒达 《水产学报》 北大核心 2026年第3期112-125,共14页
【目的】为了解综合生态净化系统对凡纳滨对虾连片淡水池塘养殖尾水的净化效果,本研究连续2年对系统各单元进出水水质指标进行监测。【方法】利用高通量测序技术和生物信息学分析方法,探讨各单元的微生物群落结构,采用相关分析和随机森... 【目的】为了解综合生态净化系统对凡纳滨对虾连片淡水池塘养殖尾水的净化效果,本研究连续2年对系统各单元进出水水质指标进行监测。【方法】利用高通量测序技术和生物信息学分析方法,探讨各单元的微生物群落结构,采用相关分析和随机森林模型评价优势微生物与水质因子的关系。【结果】按照上海市《水产养殖尾水标准》(DB31/1 405—2023)要求,养殖尾水中超标指标主要为总悬浮物(TSS)和总氮(TN),超标率分别为36.84%和5.26%,经系统各单元处理后,TSS、TN、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)和总氨氮(TAN)含量显著降低,出水水质达标。系统各单元沿程微生物丰富度增加,变形菌门、放线菌门和蓝藻菌门是共有优势菌门。前5种优势菌属分别解释了NO_(3)-N、TN和TAN含量变化的51.50%、23.42%和18.44%。hgcI_clade为最主要的优势菌属,丰度沿程逐渐增加,对TN、NOx有重要影响,呈显著负相关。【结论】综合生态净化系统能够明显改善养殖尾水水质,各处理单元对尾水中不同水质指标的改善效果各不相同,处理单元中可有效促进营养盐代谢的微生物菌群沿程逐渐占据优势,对含氮污染物的去除有重要影响。本研究为多级养殖尾水处理系统的实际应用和进一步优化提供参考。 展开更多
关键词 凡纳滨对虾 养殖尾水 生态净化系统 水质净化 微生物群落结构
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微生物发酵法制备MOF配体方形酸的培养基优化及菌株诱变
9
作者 桂家宝 陈鸿蔚 +2 位作者 兰天昊 高志祥 李立博 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期254-262,共9页
微生物发酵技术为高附加值产品合成提供绿色可持续路径,但其在金属有机框架(MOF)材料配体制备中的应用仍待拓展。方形酸作为MOF材料方酸钙(UTSA-280)的关键有机配体,其高昂成本限制了UTSA-280在乙烯吸附分离领域的规模化应用。本研究中... 微生物发酵技术为高附加值产品合成提供绿色可持续路径,但其在金属有机框架(MOF)材料配体制备中的应用仍待拓展。方形酸作为MOF材料方酸钙(UTSA-280)的关键有机配体,其高昂成本限制了UTSA-280在乙烯吸附分离领域的规模化应用。本研究中聚焦于以串珠镰刀菌发酵工艺合成UTSA-280配体方形酸,首先建立方形酸高效液相色谱(HPLC)检测方法;其次,通过单因素试验优化发酵培养基中碳源、氮源及无机盐等营养成分的种类和添加量。结果表明,当以果糖和酵母浸粉分别作为碳源和氮源时,方形酸产量最高。当果糖、酵母浸粉的添加量分别为70、13 g/L时,方形酸产量为219.3 mg/L,比基础培养基产量提升99%。采用紫外线(UV)和2,6-二氨基嘌呤(DAP)对串珠镰刀菌进行诱变,筛选获得高产菌株UV-1和DAP-2。遗传稳定性实验表明,菌株UV-1和DAP-2连续传代5次后,方形酸产量仍分别保持初始水平的86.2%和84.8%,相比于原始菌株分别提升79.5%和70.7%。研究开发的优化培养基和高产诱变菌株为方形酸微生物发酵产业化提供技术支撑,有望降低UTSA-280材料成本,推动其在乙烯吸附分离中的应用。 展开更多
关键词 串珠镰刀菌 微生物发酵 培养基 方形酸 菌株诱变 高效液相色谱(HPLC)
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氧化镁纳米粒调控成骨与血管生成相关基因表达促进骨缺损愈合
10
作者 吴妍廷 李宇 廖金凤 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第8期1885-1895,共11页
背景:氧化镁纳米粒具有优异的生物相容性、生物可降解性及抗菌性能,被认为是骨再生材料的潜在候选物。然而,目前的研究主要集中于氧化镁纳米粒对单一细胞类型的影响,其对多细胞协同作用的调控机制尚不清楚。目的:探讨氧化镁纳米粒对骨... 背景:氧化镁纳米粒具有优异的生物相容性、生物可降解性及抗菌性能,被认为是骨再生材料的潜在候选物。然而,目前的研究主要集中于氧化镁纳米粒对单一细胞类型的影响,其对多细胞协同作用的调控机制尚不清楚。目的:探讨氧化镁纳米粒对骨髓间充质干细胞成骨分化和人脐静脉内皮细胞血管生成的调控作用,验证其在体内骨缺损修复中的实际效果。方法:(1)采用均匀沉淀法制备氧化镁纳米粒,表征其粒径、电位、不同储存条件下的稳定性、细胞毒性、血液相容性和大鼠体内急性毒性反应;(2)将不同质量浓度(0,25,50,100μg/mL)的氧化镁纳米粒分别与大鼠骨髓间充质干细胞共培养,成骨诱导后进行碱性磷酸酶活性、矿化结节形成、成骨相关基因与磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路表达检测;利用基质胶实验,将不同质量浓度(0,25,50,100μg/mL)的氧化镁纳米粒分别与人脐静脉内皮细胞共培养,检测血管生成与血管生成因子表达;(3)在24只SD大鼠颅骨两侧各制作1个直径5 mm的圆形骨缺损,随机分4组干预,将质量浓度[0(对照),25,50,100μg/mL]的氧化镁纳米粒悬液直接注射到骨缺损部位,每组6只,术后4,8周进行骨缺损部位Micro-CT检测,术后8周进行骨缺损部位苏木精-伊红与Masson染色。结果与结论:(1)氧化镁纳米粒水合粒径为(80±20)nm,多分散指数为0.129,表面电位为(30.29±2.10)mV,在室温条件下储存于PBS中具有良好的粒径与电位稳定性;氧化镁纳米粒具有良好的细胞相容性与血液相容性,在大鼠体内急性毒性实验中未见明显组织毒性损伤。(2)随着氧化镁纳米粒质量浓度的增加,大鼠骨髓间充质干细胞内碱性磷酸酶活性、矿化结节形成、成骨相关基因与磷脂酰肌醇3-激酶、磷酸化蛋白激酶B的表达均升高;随着氧化镁纳米粒质量浓度的增加,人脐静脉内皮细胞的血管形成、血管生成因子表达均增加。(3)Micro-CT检测结果显示,氧化镁纳米粒处理组骨缺损区域新骨形成显著高于对照组,并且新骨密度随着氧化镁纳米粒质量浓度的增加而提高;苏木精-伊红与Masson染色显示,随着氧化镁纳米粒质量浓度的增加,骨缺损部位骨组织再生、胶原纤维重建及血管生成逐渐改善。(4)结果表明,化镁纳米粒可能通过调控磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路促进骨髓间充质干细胞的成骨分化和血管生成,有效促进骨缺损的愈合。 展开更多
关键词 氧化镁纳米粒 骨髓间充质干细胞 成骨分化 血管生成 骨缺损修复 工程化骨材料
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等离子体活化水在糠秕马拉色菌灭活中的应用
11
作者 郝欣 刘红霞 柴守宁 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期72-80,共9页
针对现有灭活糠秕马拉色菌方法普适性较差、依从性低、不良反应及容易产生耐药性等问题,探索了等离子体活化水在糠秕马拉色菌灭活中的应用。通过低温等离子体技术制取不同类型的等离子体活化水,探讨物化性质的变化规律;根据菌落计数法... 针对现有灭活糠秕马拉色菌方法普适性较差、依从性低、不良反应及容易产生耐药性等问题,探索了等离子体活化水在糠秕马拉色菌灭活中的应用。通过低温等离子体技术制取不同类型的等离子体活化水,探讨物化性质的变化规律;根据菌落计数法分析糠秕马拉色菌菌体活性在灭活前后的变化规律;利用检测DNA及蛋白质泄漏量、胞外碱性磷酸酶(AKP)活性以及紫外吸收物质含量等来分析灭活的作用机制。结果表明:在等离子体活化水中存在大量活性物种,包括H^(+)、H_(2)O_(2)、NO_(2)^(-)、NO_(3)^(-)等;当气体流量为5 L·min^(-1)、活化时间为25 min时,等离子体活化水能够对糠秕马拉色菌造成明显的灭活效果,菌落数可降至100.98 CFU·mL^(-1);等离子体活化水可导致菌体DNA和蛋白质泄漏,胞外AKP以及紫外吸收物质含量增加。研究可为等离子体活化水在防治糠秕马拉色菌中的应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 低温等离子体 糠秕马拉色菌 灭活 活性物种
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等温扩增技术在核酸检测领域中的应用
12
作者 林梦瑶 赵爽 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2026年第1期54-63,共10页
核酸等温扩增技术已被广泛应用于DNA纳米技术、数据存储及生物传感等多个领域中,对生物学领域的发展具有重要意义。因其无需热循环就在恒定温度下实现核酸扩增,更能满足现代分子检测技术快速简便的需求,为临床医学的早期诊断提供重要的... 核酸等温扩增技术已被广泛应用于DNA纳米技术、数据存储及生物传感等多个领域中,对生物学领域的发展具有重要意义。因其无需热循环就在恒定温度下实现核酸扩增,更能满足现代分子检测技术快速简便的需求,为临床医学的早期诊断提供重要的应用价值。本文主要针对滚环扩增技术(rolling circle amplification,RCA)、链置换扩增技术(strand displacement amplification,SDA)、环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)、解旋酶依赖性扩增技术(helicase-dependent amplification,HDA)、重组聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和引物交换反应(primer exchange reaction,PER)几种基于酶促反应的等温扩增技术以及杂交链式反应(hybridization chain reaction,HCR)、催化发夹组装(catalytic hairpin assembly,CHA)等非酶促等温扩增反应的技术,及其近5年在核酸检测领域的应用展开综述,聚焦目前最新进展并进行展望,以期助力等温扩增技术在该领域的迭代发展。 展开更多
关键词 等温扩增 生物传感 核酸检测
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季铵化纤维素微球的制备及其动态吸附性能
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作者 邱小雪 周寅鹏 +2 位作者 龚文丽 杨武迪 刘琳 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2026年第1期45-56,共12页
为了提高现有蛋白纯化用纤维素微球的传质速率及吸附效率,将环氧季铵盐(2,3-Epoxy-propel-trimethyl ammonium chloride,EPTAC)接枝到纤维素分子骨架上,采用乳液自组装法制备季铵化纤维素多孔微球(Quaternized cellulose porous microsp... 为了提高现有蛋白纯化用纤维素微球的传质速率及吸附效率,将环氧季铵盐(2,3-Epoxy-propel-trimethyl ammonium chloride,EPTAC)接枝到纤维素分子骨架上,采用乳液自组装法制备季铵化纤维素多孔微球(Quaternized cellulose porous microspheres,QCPM);以QCPM为填料搭建动态吸附装置,以牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)为目标蛋白,分析填料高度、进液速度和进液质量浓度对QCPM动态吸附性能的影响,并通过响应面法分析填料高度、进液速度和进液质量浓度三因素对平衡吸附量的影响。结果表明:所制备的QCPM兼具互连多级孔结构与丰富的活性位点,比表面积高达242.76 m^(2)/g,可促进蛋白质的快速传质,并提高分离效率;在动态蛋白吸附过程中,增加填料高度和进液质量浓度,降低进液流速,均有助于提高QCPM对BSA的吸附能力,最大吸附量为50.38 mg/g,其动态吸附行为符合Yoon-Nelson和Modified dose response模型,为均匀表面的单分子层吸附;填料高度与进液速度对平衡吸附量的影响呈显著主效应,其作用强度优于进液质量浓度对平衡吸附量的影响,三因素间的交互作用以填料高度与进液质量浓度为主。该研究以纤维素为基质,通过乳化法制备QCPM,解决了传质受限与吸附效率低的难题,为蛋白质分离纯化领域提供了理论依据与实践指导。 展开更多
关键词 纤维素多孔微球 季铵化改性 动态吸附性能 蛋白纯化 响应面分析
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猪圆环病毒4型Cap蛋白的原核表达及其多克隆抗体的制备
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作者 蔡荥荥 韩雪英 +3 位作者 邓嘉昕 毕禛 姚伦广 刘阳坤 《南阳师范学院学报》 2026年第1期53-59,共7页
为获得猪圆环病毒4型(porcine circovirus type 4,PCV4)Cap蛋白及其多克隆抗体,根据NCBI公布的PCV4 HNU-AHG1-2019毒株基因序列,通过密码子优化合成缺失核定位信号(nuclear localization signal,NLS)的Cap基因。将优化后的基因克隆至pET... 为获得猪圆环病毒4型(porcine circovirus type 4,PCV4)Cap蛋白及其多克隆抗体,根据NCBI公布的PCV4 HNU-AHG1-2019毒株基因序列,通过密码子优化合成缺失核定位信号(nuclear localization signal,NLS)的Cap基因。将优化后的基因克隆至pET-28a载体中,成功构建重组表达质粒pET28a-Cap,并转化至BL21(DE3)感受态细胞进行诱导表达。经条件优化发现,在30℃、0.6 mmol/L IPTG诱导下,约25 kDa的Cap蛋白以可溶性形式高效表达。纯化后Cap蛋白免疫BALB/c小鼠获得的多克隆抗体,抗体效价可达1∶512000,Western blot与间接免疫荧光(IFA)实验结果进一步证实,该抗体能够特异性识别PCV4 Cap蛋白。 展开更多
关键词 猪圆环病毒4型 CAP蛋白 原核表达 多克隆抗体
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3D生物打印的发展与应用
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作者 章棕桓 张晓寒 王浩 《中国食品添加剂》 2026年第1期169-173,共5页
3D生物打印技术作为先进的制造工艺,通过程序化整合生物材料、活细胞及生物活性因子等,可实现具有生理功能的三维组织器官体外构建。其在个体化再生治疗、病理模型重塑及药物筛选等方向已显现出巨大潜力。然而,该技术仍面临诸多挑战:生... 3D生物打印技术作为先进的制造工艺,通过程序化整合生物材料、活细胞及生物活性因子等,可实现具有生理功能的三维组织器官体外构建。其在个体化再生治疗、病理模型重塑及药物筛选等方向已显现出巨大潜力。然而,该技术仍面临诸多挑战:生物墨水与宿主的长期相容性、细胞存活率、打印精度及规模化生产等。本文系统梳理了3D生物打印技术的最新进展、应用场景、关键限制因素及未来发展方向,以期为后续研究提供借鉴。 展开更多
关键词 3D生物打印 器官移植 再生医学 组织工程
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煤变质过程中生物产气特征及微生物代谢机制
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作者 郭红玉 赵树峰 +6 位作者 Norbert Klitzsch 宋晓夏 赵金贵 刘汉斌 王乾 张斌 陈振宏 《天然气工业》 北大核心 2025年第8期181-194,共14页
生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿... 生物成因煤层气的生成与演化受到多种地质因素的影响,目前对于煤变质过程中生物产气及微生物代谢的影响机制尚缺乏深入研究。为此,选取采自山西省大同市东周窑井田和太原市西山井田马兰矿2个矿区6个不同变质程度的煤样,通过全岩黏土矿物分析、生物产气模拟、主成分分析(PCA)、气相色谱—质谱联用(GC-MS)、宏基因及代谢组学等技术手段,系统研究了煤变质过程中生物产气潜力和影响微生物代谢的机制。研究结果表明:①随着变质程度的增加,煤中总有机碳含量和挥发分含量显著降低,而灰分和黏土矿物含量则增加,黏土矿物类型由高岭土逐渐向伊利石及伊/蒙混层转变;②相应地,两种高变质程度煤样产气量分别降至1.13 mL/g和1.07 mL/g,较低变质程度煤样产气量下降超过50%;③PCA分析结果显示,变质作用通过有机质和矿物组分变化影响生物产气潜力,灰分和黏土矿物含量的增加,限制了有机质的生物可利用性;④尽管高变质程度煤中富集了Petrimonas和Pseudomonas等电活性菌,但由于水解及产酸菌(如Proteobacteria和Synergistota)丰度偏低,甲烷生成仍受到抑制。结论认为:①不同变质程度煤在生物降解过程中具有显著代谢差异,差异代谢物如5-Aminolevulinic acid、Dihydroisophorol和4-Hydroxy-1-(3-pyridinyl)-1-butanone均以酸类代谢为主;②研究成果揭示了煤变质过程对生物产气潜力的多维影响机制,能够为生物成因煤层气资源评价与开发利用提供理论基础与技术支撑。 展开更多
关键词 不同变质程度煤 生物成因煤层气 矿物组成 总有机碳 黏土矿物 液相产物 菌群结构 代谢组学
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3D培养血管基质成分自组装复杂结构血管化成骨类器官
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作者 吴佳洲 钱陶 +4 位作者 刘泽贤 武艳斌 何莹 李亚洲 彭江 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第11期2681-2690,共10页
背景:相较于2D培养技术,3D培养技术能够更准确地模拟细胞自然生长的体内环境,成为基础科学研究和转化医学领域的关键焦点。目的:通过3D培养技术构建预血管化的成骨类器官。方法:从同一人体脂肪组织中分别分离提取血管基质成分、脂肪间... 背景:相较于2D培养技术,3D培养技术能够更准确地模拟细胞自然生长的体内环境,成为基础科学研究和转化医学领域的关键焦点。目的:通过3D培养技术构建预血管化的成骨类器官。方法:从同一人体脂肪组织中分别分离提取血管基质成分、脂肪间充质干细胞,通过流式细胞学鉴定细胞组分。将血管基质成分、脂肪间充质干细胞分别接种于96孔U型板内,培养3 d后血管基质成分自组装成型、脂肪间充质干细胞成球,培养第14天,通过苏木精-伊红染色与细胞骨架染色观察球体内部结构和细胞形态;培养0,7,14,21 d,Presto Blue实验检测细胞活性;培养3 d后分别进行成骨、成软骨与成脂诱导分化,诱导14 d后,茜素红染色观察成骨分化,阿利新蓝染色观察成软骨分化,油红O染色观察成脂分化,免疫荧光染色共定位成骨诱导后CD31(内皮细胞标志物)、RUNX2(早期成骨标志物)、CD44(间充质干细胞标志物)、Ⅰ型胶原(晚期成骨标志物)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(成脂标志物)的表达,qRT-PCR检测成骨诱导后RUNX2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、Sp7转录因子、CD31和血管内皮生长因子mRNA表达。结果与结论:①流式细胞分析表明,血管基质成分包含脂肪间充质干细胞和内皮细胞等多种细胞类型,脂肪间充质干细胞球主要由脂肪间充质干细胞构成;②苏木精-伊红染色及细胞骨架染色显示,相对于脂肪间充质干细胞球,血管基质成分类器官结构更贴近天然组织,细胞排列有序,细胞外基质更丰富;细胞活性测试显示,脂肪间充质干细胞球培养7 d的细胞活性高于血管基质成分类器官(P<0.05),培养21 d的细胞活性低于血管基质成分类器官(P<0.05),说明血管基质成分类器官的细胞活性持续时间更长;③相较于脂肪间充质干细胞球,血管基质成分类器官具有更优的骨、软骨和脂肪形成能力;多色免疫荧光共定位显示,血管基质成分类器官中血管网络和成骨标志物表达丰富,细胞间和细胞-基质相互作用复杂,脂肪间充质干细胞球结构单一且缺乏内皮细胞基因表达;qRT-PCR检测结果显示,血管基质成分类器官中RUNX2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、Sp7转录因子、CD31和血管内皮生长因子mRNA表达均高于脂肪间充质干细胞球(P<0.05);④结果表明,血管基质成分类器官具备复杂的生理结构和更强的血管形成和骨形成能力,以及更持久的细胞活性。 展开更多
关键词 三维培养 血管基质成分 脂肪间充质干细胞 内皮细胞 类器官 成骨分化 血管生成 工程化材料
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重组Ⅲ型人源化胶原蛋白改善大鼠光老化皮肤的调控机制
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作者 杨利霞 刁立琴 +6 位作者 李华 冯亚婵 刘鑫 于月欣 窦茜茜 谷辉峰 徐兰举 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第8期1988-2000,共13页
背景:Ⅲ型胶原蛋白在机体皮肤损伤及修复中起重要调节作用,具备抗炎、维持皮肤弹性并提高细胞活性等特性,但重组Ⅲ型人源化胶原蛋白改善皮肤光老化的效果及具体机制尚未阐明。目的:探讨重组Ⅲ型人源化胶原蛋白对大鼠光老化皮肤的改善作... 背景:Ⅲ型胶原蛋白在机体皮肤损伤及修复中起重要调节作用,具备抗炎、维持皮肤弹性并提高细胞活性等特性,但重组Ⅲ型人源化胶原蛋白改善皮肤光老化的效果及具体机制尚未阐明。目的:探讨重组Ⅲ型人源化胶原蛋白对大鼠光老化皮肤的改善作用及机制。方法:采用随机数字表法将132只SD大鼠随机分为7组:除空白组(n=21)外,利用紫外线照射模型组(n=21)、阴性对照组(n=18)、阳性对照组(n=18)、低剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白组(n=18)、中剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白组(n=18)及高剂量人源化胶原蛋白组(n=18)大鼠背部皮肤构建皮肤光老化模型(隔1 d照射1次,连续照射12周)。造模第14周,阴性对照组、阳性对照组皮肤真皮层分别注射生理盐水、0.5 mg/mL牛Ⅰ型胶原蛋白溶液,低、中、高剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白组皮肤真皮层分别注射0.2,0.5,5 mg/mL重组Ⅲ型人源化胶原蛋白溶液,均匀注射20个点,每点50μL,每周注射1次,连续注射5周。注射1,3,5周后取材,分别进行苏木精-伊红染色、Masson染色与免疫组化染色。结果与结论:①大鼠皮肤外观评估结果显示,经重组Ⅲ型人源化胶原蛋白处理后的大鼠皮肤状态得到明显改善,主要表现为皮肤细腻有光泽且皱纹明显减轻或完全消失。②苏木精-伊红染色结果显示,随着注射时间的增加,低、中、高剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白组大鼠表皮外的角化程度逐渐降低,真皮层中的胶原蛋白排列逐渐整齐、均匀、紧密;Masson染色结果显示,低、中剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白可以快速减缓组织中的胶原流失,促进组织中的胶原再生和修复;免疫组化染色结果显示,低、中、高剂量重组Ⅲ型人源化胶原蛋白可显著降低皮肤组织内基质金属蛋白酶1与白细胞介素6蛋白表达,提升Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白表达。③结果表明,重组Ⅲ型人源化胶原蛋白通过白细胞介素6/基质金属蛋白酶1信号通路调控大鼠皮肤组织的结构组成及炎症浸润,改善大鼠经紫外线照射造成的皮肤光老化。 展开更多
关键词 重组胶原 Ⅲ型胶原蛋白 光老化 皮肤老化 基质金属蛋白酶1 白细胞介素6 抗衰老
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圆红冬孢酵母的高密度发酵产油过程研究
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作者 方玉美 赫玲玲 +5 位作者 程顺利 张俊龙 黄玉喜 任秋鹤 赵绘婷 肖进彬 《中国油脂》 北大核心 2026年第1期97-102,共6页
为了探究圆红冬孢酵母的高密度发酵产油规律,用于调控油脂发酵过程以获得较大的生物量和油脂产量,在装液量30 L的50 L液态发酵罐中,采用生长代谢与发酵代谢两阶段发酵调控方式发酵圆红冬孢酵母,即在发酵0~42 h阶段溶解氧含量维持在40%~6... 为了探究圆红冬孢酵母的高密度发酵产油规律,用于调控油脂发酵过程以获得较大的生物量和油脂产量,在装液量30 L的50 L液态发酵罐中,采用生长代谢与发酵代谢两阶段发酵调控方式发酵圆红冬孢酵母,即在发酵0~42 h阶段溶解氧含量维持在40%~60%,温度32℃,pH 6.0,在发酵42~66 h阶段溶解氧含量维持在20%~30%,温度28℃,pH 6.0。对圆红冬孢酵母高密度发酵过程中生物量,碳源、氮源的消耗,油脂产量、脂肪得率系数、油脂脂肪酸组成,细胞内脂滴的形成及不同发酵阶段中富集通路的变化进行了研究。结果表明:圆红冬孢酵母高密度发酵结束时获得最大生物量为27.5 g/L,葡萄糖残留量为0.13 g/L,氮单位消耗量为0.524 g/L,油脂产量达11.935 g/L,其油脂中不饱和脂肪酸的含量高达61.656%;经葡萄糖消耗量和油脂产量计算得出,脂肪得率系数达到0.17 g/g;经激光共聚焦显微镜观察,发酵48 h时,脂质逐渐形成脂滴;由非靶向代谢分析得知,在发酵液中富集到的代谢通路中,精氨酸和脯氨酸代谢通路显著性影响最强,而在细胞内富集到的代谢通路中,ABC转运蛋白通路显著性影响最强。综上,通过两阶段(生长代谢与发酵代谢)溶解氧、温度调控策略,揭示了圆红冬孢酵母的高密度发酵产油过程中碳源、氮源的消耗规律,观察到脂滴的形成,并显著富集到与细胞生长及油脂合成相关代谢通路的变化。 展开更多
关键词 微生物油脂 圆红冬孢酵母 产油 高密度发酵 脂肪酸分析 油脂产量
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中药复方发酵液抗猪沙门氏菌的药理机制
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作者 卞晓彤 谢雯然 +4 位作者 侯文敏 陈飞 王珊珊 马俊国 周雷 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期103-112,共10页
为了研究中药复方治疗猪沙门氏菌病的可能性和作用机制,采用网络药理学方法筛选复方活性成分,联合分子对接技术验证靶点结合活性,并通过体外抑菌实验评估抗菌效应;利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库获取中药复方活性成分,... 为了研究中药复方治疗猪沙门氏菌病的可能性和作用机制,采用网络药理学方法筛选复方活性成分,联合分子对接技术验证靶点结合活性,并通过体外抑菌实验评估抗菌效应;利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库获取中药复方活性成分,整合GeneCards数据库与在线人类孟德尔遗传OMIM数据库筛选疾病相关靶点;利用STRING数据库构建蛋白质互作网络,通过Cytoscape 3.10.1软件进行拓扑分析以识别核心靶点;采用DAVID数据库完成基因本体功能注释和京都基因与基因组百科全书KEGG数据库通路富集分析。结果表明:中药复方含2273个活性成分和206个交集靶点,其中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为核心靶点;活性成分山奈酚与GAPDH具有稳定结合特性,中药复方发酵液可显著抑制猪沙门氏菌增殖;抗菌作用机制涉及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路调控,揭示中药复方通过多组分协同调控多靶点-多通路的抗菌作用模式。 展开更多
关键词 网络药理学 山奈酚 分子对接 体外抑菌实验 药理机制
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