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合成生物学产品商业化安全监管思考

生物工程学报 2024年第3期40卷 758-772页

作者：曾小美朱泽熙翁俊华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(comm... 详细信息

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(commercialization of synthetic biology products,CSBP)的风险大多采用生物技术或转基因生物相关法律规范进行监管,但是由于合成生物学具有复杂性和不确定性的特点,这些法律规范不能全面监管合成生物学产品商业化的安全风险,因此制定专门监管合成生物学产品商业化安全风险的管理办法具有重要意义。本文总结了合成生物学产品在食品、医疗、农业、环境、能源和材料领域商业化现状,分析了合成生物学产品商业化存在的安全风险,梳理了欧美国家和我国对合成生物学产品商业化安全风险监管现状,并进一步提出了针对合成生物学产品商业化安全监管办法的建议,包括入市前产品分类审批和分类标识及市场主体准入严格筛选审批、入市后加强安全监管及应急处理和事故责任追究的全过程监管办法,为合成生物学产品商业化的安全提供支撑,并促进合成生物学行业健康长远发展。

关键词：合成生物学产品商业化安全风险安全监管办法入市审批

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石漠化区露石岩-土界面流形成过程及特征

石漠化区露石岩-土界面流形成过程及特征

作者：曾庥贵州大学

学位级别：硕士

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Y公司非金属材料库存管理优化研究

Y公司非金属材料库存管理优化研究

作者：曾铠贵州大学

学位级别：硕士

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基于斑马鱼模型研究天麻多糖的免疫调节作用

基于斑马鱼模型研究天麻多糖的免疫调节作用

作者：曾易重庆理工大学

学位级别：硕士

天麻(Gastrodiae Rhizoma)为兰科植物天麻的干燥块根,临床上常用于预防和治疗小儿惊厥、坐骨神经病、癫痫等。研究表明天麻多糖(Gastrodiae Rhizoma polysaccharides,GRP)是天麻中一种重要的活性成分,并被报道具有抗癌、抗病毒、抗骨质... 详细信息

天麻(Gastrodiae Rhizoma)为兰科植物天麻的干燥块根,临床上常用于预防和治疗小儿惊厥、坐骨神经病、癫痫等。研究表明天麻多糖(Gastrodiae Rhizoma polysaccharides,GRP)是天麻中一种重要的活性成分,并被报道具有抗癌、抗病毒、抗骨质疏松、抗氧化、免疫调节等一系列药理活性。相对于GRP其他生物活性方面的研究,目前对GRP免疫调节效应的研究相对较少,导致GRP的应用受到一定限制。本研究首次通过斑马鱼模型对GRP的安全性以及免疫调节作用等方面进行评价,并尝试探究其作用机制,为后续天麻多糖类成分的研究开发提供数据支持。本文主要研究内容和结果如下:(1)GRP的安全性研究。通过监测不同浓度GRP对斑马鱼胚胎的存活率、形态、心率以及卵黄囊面积的影响,评价其安全浓度范围。结果显示,在200μg/m L的孵育浓度下,天麻多糖会抑制斑马鱼胚胎的发育,显著降低孵化率;在150μg/m L的浓度下观察到心跳率略有增加;在0-100μg/m L浓度范围内,斑马鱼的形态健康,无畸形、心率升高和卵黄囊肿大的等发育不良现象。因此GRP在斑马鱼体内的安全浓度为100μg/m L以内。此外,我们还通过用吖啶橙染色来评估GRP处理的斑马鱼胚胎中可能出现的细胞凋亡水平情况,以进一步证实GRP在体内的安全性。染色结果表明,与空白对照组相比,GRP在测试浓度范围内GRP不会引起细胞凋亡。(2)采用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导构建斑马鱼炎症模型,探究GRP对斑马鱼炎症及发育情况的保护作用。在此研究中,10μg/m L LPS可显著提高斑马鱼幼鱼的心率,诱导卵黄囊水肿,同时显著提高斑马鱼体内的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)生成率及凋亡细胞数量,表现全面的炎症现象。使用50-100μg/m LGRP和LPS与胚胎共孵育后,发现LPS诱导的心率升高、卵黄囊肿大和形态畸形等不良现象可以被显著改善,证明GRP对LPS诱导的斑马鱼胚胎毒性具有保护作用。(3)采用斑马鱼模型评价GRP的免疫调节活性。分别通过DAF-FM DA和DCFH DA荧光探针和吖啶橙检测斑马鱼体内活性氮(Nitric Oxide,NO)、ROS和凋亡细胞含量,发现GRP以剂量依赖的方式抑制LPS诱导的NO、ROS的产生和细胞凋亡,另外GRP在没有外界刺激的情况下可以通过增加NO和ROS的产生来发挥保护机体免受感染作用。用中性红和苏丹黑B染色法检测GRP对斑马鱼巨噬细胞和中性粒细胞的影响,证实GRP减少了炎症部位巨噬细胞和中性粒细胞的募集。此外,我们还通过实时荧光定量PCR检测了GRP对LPS诱导的C3a、i NOS、TNF-α和IL-10 m RNA表达水平改变的影响。结果显示GRP可以缓解LPS诱导的C3a、i NOS和TNF-α的m RNA水平增高现象,并能够增加IL-10的m RNA表达。综上所述,GRP对于斑马鱼具有一定的抗炎及免疫调节功能,本研究可能为未来的多糖类天然产物研究与开发提供了一定的数据支持。

关键词：天麻多糖免疫调节斑马鱼抗炎

塑料降解酶FAST-PETase的分子改造与酶学性质研究

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塑料降解酶FAST-PETase的分子改造与酶学性质研究

作者：曾紫茵湖北大学

学位级别：硕士

miR-376b-5p通过靶向RGS8/cAMP/PKA/NF-κB通路介导神经元细胞I/R损伤

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miR-376b-5p通过靶向RGS8/cAMP/PKA/NF-κB通路介导神经元细胞I/R...

作者：曾名望赣南医科大学

学位级别：硕士

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多模态语义下视频问答关键技术研究及应用

多模态语义下视频问答关键技术研究及应用

作者：曾昌强电子科技大学

学位级别：硕士

大规模MIMO系统中的空间调制分集技术研究

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大规模MIMO系统中的空间调制分集技术研究

作者：曾歆电子科技大学

学位级别：硕士

基于单通道EEG睡眠分类方法研究及其可穿戴式系统设计

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基于单通道EEG睡眠分类方法研究及其可穿戴式系统设计

作者：曾紫微南昌大学

学位级别：硕士

截至目前,在睡眠时序信号分类方面,已经出现了诸如生成对抗网络GAN、时空图卷积神经网络STGCN等高精度网络模型。然而,这些网络模型也存在着两个问题:一是睡眠数据PSG通道繁多,且均为采集一百多个夜晚的数据,致使传统时序信号分类模型... 详细信息

截至目前,在睡眠时序信号分类方面,已经出现了诸如生成对抗网络GAN、时空图卷积神经网络STGCN等高精度网络模型。然而,这些网络模型也存在着两个问题:一是睡眠数据PSG通道繁多,且均为采集一百多个夜晚的数据,致使传统时序信号分类模型参数、浮点计算量庞大,不能在便携式、小型的移动设备平台进行部署;二是近年来随着深度学习的发展和改进,在模型参数量、浮点计算量减少的同时,模型的整体性能逐渐下降,模型复杂度降低随之分类的精确度也变低了。这些问题都直接限制了睡眠分类算法的分类效果和落地应用。为改善上述问题,本文在睡眠阶段分类方法上进行了深入研究,主要研究内容如下:针对睡眠阶段分类因数据量庞大需要较多的算力资源的问题,本文提出了一种轻量级睡眠阶段分类网络Light Sleep-SANet,该网络模型结构主要包括基于深度可分离卷积的多尺度卷积神经网络DSMS-CNN、Bi LSTM和Self-Attention。为验证Light Sleep-SANet性能,分别在Sleep-edf20和Sleep-edf78睡眠数据集上进行了实验,均为单通道脑电时序信号作为输入,实验结果显示,在Sleep-edf78数据集上的准确率达到了82%,与传统的CNN+LSTM混合神经网络相比,在数据通道、采样率相同的情况下,Light Sleep-SANet比CNN+LSTM的准确率低2%,但是整个模型的训练参数量为前沿模型的1/21。在轻量级模型的基础上为提升网络精度,在传统固定的睡眠信号分割窗口的基础上,本文提出一种自适应的序列窗口滑动算法应用于睡眠阶段分类预测,该算法是在模型训练的过程中根据检测到的信号段异常值来决定特征提取信号段的序列窗口大小,改进了传统的固定序列长度分析,采用动态自适应窗口方式,经实验验证:该算法的应用使得Light Sleep-SANet在Sleep-edf20和Sleep-edf78数据集上的表现更为优异,准确率均提升了2%。针对睡眠数据PSG通道繁杂、数据庞大的问题,本文研究设计了一种可穿戴式单通道脑电采集系统,为睡眠阶段分类研究提供了更便捷性的信号源。系统包括硬件采集、软件实时显示波形以及数据存储、数据预处理部分,以该系统设备为基础在实验室进行了小范围的数据收集,并对被试的睡眠状态进行了预测分类,绘制了睡眠状态折线图。

关键词：睡眠阶段分类深度神经网络轻量化自适应序列滑动窗口可穿戴式脑电采集系统