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Transient stimulated Raman scattering spectroscopy and imaging

Light(Science & Applications) 2024年第4期13卷 654-663页

作者： Qiaozhi Yu Zhengjian Yao Jiaqi Zhou Wenhao Yu chenjie zhuang Yafeng Qi Hanqing Xiong National Biomedical Imaging Center College of Future TechnologyPeking UniversityBeijing 100871China Biomedical Engineering Department College of Future TechnologyPeking UniversityBeijing 100871China

Stimulated Raman scattering(SRS)has been developed as an essential quantitative contrast for chemical imaging in recent ***,while spectral lines near the natural linewidth limit can be routinely achieved by state-of-the-art spontaneous Raman microscopes,spectral broadening is inevitable for current mainstream SRS imaging *** is because those SRS signals are all measured in the frequency *** is a compromise between sensitivity and spectral resolution:as the nonlinear process benefits from pulsed excitations,the fundamental time-energy uncertainty limits the spectral ***,the spectral range and acquisition speed are mutually *** we report transient stimulated Raman scattering(T-SRS),an alternative time-domain strategy that bypasses all these fundamental conjugations.T-SRS is achieved by quantum coherence manipulation:we encode the vibrational oscillations in the stimulated Raman loss(SRL)signal by femtosecond pulse-pair sequence excited vibrational wave packet *** Raman spectrum was then achieved by Fourier transform of the time-domain SRL *** all Raman modes are impulsively and simultaneously excited,T-SRS features the natural-linewidth-limit spectral line shapes,laser-bandwidth-determined spectral range,and improved ***~150-fs laser pulses,we boost the sensitivity of typical Raman modes to the sub-mM *** all-plane-mirror high-speed time-delay scanning,we further demonstrated hyperspectral SRS imaging of live-cell metabolism and high-density multiplexed imaging with the natural-linewidth-limit spectral resolution.T-SRS shall find valuable applications for advanced Raman imaging.

关键词： scattering excited mutually

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Enhanced production of cytidine 5'-monophosphate using biocatalysis of di-enzymes immobilized on amino-functionalized sepharose

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2023年第6期58卷 40-52页

作者： Xiaohong Zhou Wenfeng Zhou Wei zhuang chenjie Zhu Hanjie Ying Hongman Zhang School of Chemistry and Molecular Engineering Nanjing Tech UniversityNanjing 211816China State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering College of Biotechnology and Pharmaceutical EngineeringNational Engineering Technique Research Center for BiotechnologyNanjing Tech UniversityNanjing 211816China

Cytidine 5'-monophosphate(5'-CMP)is an essential nucleotide for *** this study,enhanced production of 5'-CMP was realized by the transformation of cytidine using co-immobilized di-enzymes,uridine-cytidine kinase(UCK)and acetate kinase(AcK).The immobilization yield of the enzyme had a clear correlation with the surface charges as zeta potential(ξ).Among them,ε-polylysinefunctionalized sepharose(SA-EPL,ξ=9.31 m V)showed high immobilization yield(78.8%),which was4.9-fold than that of nitrilotriacetic acid functionalized sepharose(SA-NTA,ξ=-12.6 m V).The residual activity of affinity co-immobilized enzyme(EPL-Ni/EPL@Ac K-UCK)was higher than 70.6%after recycled 10 ***,this study provides an effective approach for the production of 5'-CMP with the advantages of low adenosine 5'-triphosphate(ATP)consumption,reduced side reactions,and improved reusability by co-immobilized UCK and Ac K on the functionalized Sepharose.

关键词： Sepharose ε-Polylysine Dual-enzyme cascade Cytidine 5'-monophosphate Enzyme immobilization

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Recent advance of chemoenzymatic catalysis for the synthesis of chemicals: Scope and challenge

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2021年第2期34卷 146-167页

作者： Mengjiao Xu Zhuotao Tan chenjie Zhu Wei zhuang Hanjie Ying Pingkai Ouyang College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering Nanjing Tech UniversityNanjing 211816China

Chemoenzymatic catalysis can give full play to the advantages of versatile reactivity of chemocatalysis and excellent chemo-,regio-,and stereoselectivities of *** chemoenzymatic methods can not only save resource,cost,and operating time but also reduce the number of reaction steps,and avoid separating unstable intermediates,leading to the generation of more products under greener circumstances and thereby playing an indispensable role in the fields of medicine,materials and fine *** incompatible challenges between chemocatalyst and biocatalyst remain,strategies such as biphasic system,artificial metalloenzymes,immobilization or supramolecular host,and protein engineering have been designed to overcome these *** this review,chemoenzymatic catalysis according to different chemocatalysis types was classifiably described,and in particular,the classic dynamic kinetic resolutions(DKR)and cofactor regeneration were ***,the bottlenecks and development of chemoenzymatic catalysis were summarized,and future development was prospected.

关键词： Chemoenzymatic Dynamic kinetic resolution Cofactor regeneration Biocatalysis Chemocatalysis

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A H_(2)O_(2)generation-detection-regulation integrated platform for boosting the efficiency of peroxygenase-catalysed C-H oxidative hydroxylation

Green Synthesis and Catalysis

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Green Synthesis and Catalysis 2024年第3期5卷 153-158页

作者： Xiaowang Zhang Zhuotao Tan Mengjiao Xu Wei zhuang Hanjie Ying Zhenyu Chu chenjie Zhu College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering Nanjing Tech UniversityNanjing 211816China College of Chemical Engineering Nanjing Tech UniversityNanjing 211816China

The peroxygenases are ideal biocatalysts for the selective oxyfunctionalisation of stable C-H ***,the catalytic efficiency of this approach is limited due to enzyme lability toward oxidant H_(2)O_(2).Although the reported in-situ H_(2)O_(2) generation system enables the stable biocatalytic process without deactivating the enzyme,the greatest catalytic potential of peroxygenases still cannot be fulfilled *** address the above issue,a H_(2)O_(2) generation-detection-regulation platform that integrated an effective organocatalyst-driven H_(2)O_(2) generation system,a precise electrochemical H_(2)O_(2) real-time detection device,and a convenient H_(2)O_(2) regulation strategy was first *** suitable range of H_(2)O_(2) generation rate for maximizing the catalytic efficiency of peroxygenases while minimizing inactivation of the enzyme was firstly obtained by simply adjusting the amount of *** to the determined suitable range,the C-H oxyfunctionalisation efficiency of peroxygenases for each substrate was significantly boosted,achieving~3-fold of the reported highest turnover frequency.

关键词： C-H activation Enzyme catalysis Hydrogen peroxide Organocatalysis Oxyfunctionalisation

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多酶共固定化技术在糖类催化中的研究进展

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化工进展 2022年第5期41卷 2636-2648页

作者：唐婷周文凤王志朱晨杰许敬亮庄伟应汉杰欧阳平凯郑州大学化工学院生物+联合研究中心河南郑州450002 南京工业大学生物与制药工程学院国家生化工程技术研究中心江苏南京211816

糖类的催化反应对人体生命活动和工业生产具有重要意义。近年来,多酶共固定化技术迅速发展,为糖类的催化反应提供了一个绿色高效的研究工具。本文结合糖类催化中的多酶级联反应,系统阐述了多酶共固定化的方法,包括传统方法和新型方法,... 详细信息

糖类的催化反应对人体生命活动和工业生产具有重要意义。近年来,多酶共固定化技术迅速发展,为糖类的催化反应提供了一个绿色高效的研究工具。本文结合糖类催化中的多酶级联反应,系统阐述了多酶共固定化的方法,包括传统方法和新型方法,并指出了其各自的原理和优缺点。在此基础上,详细介绍了多酶共固定化技术在糖类催化中的应用,如淀粉的水解、纤维素的利用以及功能性糖的合成等,结果表明多酶共固定化技术不仅具有高效催化、稳定性强、易于分离等特性,而且能够充分发挥多酶之间协同催化的优势,极大地促进了糖类催化反应的进行。最后分析了多酶共固定化技术目前存在的问题与挑战,提出了一些解决问题的研究思路和方法,并展望了其发展前景。

关键词：多酶共固定化糖类催化级联反应协同效应

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含直流断路器的柔直配电网过电压与绝缘配合

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电力工程技术 2023年第3期42卷 61-71,80页

作者：刘书瀚庄园梁战李江涛李晨颉汪毅峰国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司江苏徐州221005 江苏徐电建设集团有限公司江苏徐州221005 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含... 详细信息

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含直流断路器的柔直配电网操作过电压分布特性及绝缘配合展开分析。首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,设计了基于含直流断路器的保护动作方案;其次,基于保护动作方案,对±10 kV环网型柔性直流配电系统进行操作过电压的仿真分析,得到其幅值的水平空间分布特性和关键位置最大过电压的决定性工况,并提出±10 kV环网型柔性直流配电系统的绝缘配合方案;最后,对直流断路器动作影响下直流电缆护套的暂态感应过电压展开仿真分析。研究表明,直流断路器的加入提高了直流配电网的可靠性和灵活性,避雷器和电缆金属护层保护器的布置方案也得到进一步的优化,对环网型柔直配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。

关键词：柔性直流配电网直流断路器保护方案避雷器过电压与绝缘配合 PSCAD/EMTDC

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合欢对精神疾病的药理作用及机制研究进展

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药物评价研究 2024年第8期47卷 1929-1936页

作者：黄辰杰樊明理杜晓娜施学丽广西中医药大学研究生学院广西南宁530200 防城港市中医医院科教科广西防城港538000 广西中医药大学壮医药学院广西南宁530001

合欢Albizia julibrissin是一种药食两用的中药材,在临床中应用广泛。合欢的主要药用部位有合欢皮和合欢花,内含多种有效成分,具有抗炎、抗氧化、抗抑郁、镇静催眠等多种药理作用。研究显示合欢皮和合欢花及有效成分能通过调节神经递质... 详细信息

合欢Albizia julibrissin是一种药食两用的中药材,在临床中应用广泛。合欢的主要药用部位有合欢皮和合欢花,内含多种有效成分,具有抗炎、抗氧化、抗抑郁、镇静催眠等多种药理作用。研究显示合欢皮和合欢花及有效成分能通过调节神经递质表达、减轻氧化应激及炎症反应、调控相关信号通路等机制起到改善及治疗抑郁症、焦虑症等精神疾病的目的。主要对合欢皮、合欢花及有效成分抗抑郁和抗焦虑等治疗精神疾病的药理作用及机制的研究现状进行综述,旨在为合欢作为抗精神疾病药物的开发与应用提供参考。

关键词：合欢合欢皮合欢花精神疾病抑郁症焦虑症

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基于细胞特性的代谢反应工程技术创新及产业应用

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生物加工过程 2023年第5期21卷 515-520页

作者：柳东王振宇陈勇庄伟朱晨杰应汉杰南京工业大学生物与制药工程学院、国家生化工程技术研究中心江苏南京211800

生物制造的核心是细胞代谢反应,它受到胞外环境和细胞内在特性的调控。传统代谢反应过程主要依赖细胞外的宏观参数和经验模型来进行优化,但难以充分发挥细胞潜能。本文综述了以细胞特性来凝练代谢反应工程的核心问题和共性关键技术的研... 详细信息

生物制造的核心是细胞代谢反应,它受到胞外环境和细胞内在特性的调控。传统代谢反应过程主要依赖细胞外的宏观参数和经验模型来进行优化,但难以充分发挥细胞潜能。本文综述了以细胞特性来凝练代谢反应工程的核心问题和共性关键技术的研究进展,主要包括细胞物质与能量代谢、遗传与生长的时空调控以及细胞集群效应等细胞特性与代谢反应机制研究、工程技术创新和相关产业应用。基于细胞特性的代谢反应工程技术创新实现了我国1,6二磷酸果糖、酵母核苷酸和燃料乙醇等重大产品的工程技术水平提升和产业突破。这些成果都是在欧阳平凯院士的指导下完成的,以此文纪念欧阳平凯院士。

关键词：细胞特性能量代谢时空调控细胞集群连续发酵

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酸枣仁-合欢花对抑郁模型大鼠海马内质网应激IRE1α/ASK1/JNK通路的影响

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中药新药与临床药理 2024年第2期35卷 200-207页

作者：施学丽黄辰杰范丽丽马晓聪郭超峰广西中医药大学壮医药学院广西南宁530001 广西中医药大学研究生院广西南宁530200 广西中医药大学药学院广西南宁530200 广西中医药大学学科办广西南宁530200 广西中医药大学基础医学院广西南宁530200

目的基于内质网应激(ERS)肌醇依赖性激酶1α(IRE1α)/凋亡信号调节激酶1(ASK1)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路探讨酸枣仁-合欢花对孤养结合慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁模型大鼠的干预作用。方法... 详细信息

目的基于内质网应激(ERS)肌醇依赖性激酶1α(IRE1α)/凋亡信号调节激酶1(ASK1)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路探讨酸枣仁-合欢花对孤养结合慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁模型大鼠的干预作用。方法将144只大鼠随机分为正常组、模型组及酸枣仁-合欢花高、中、低剂量组和文拉法辛组。除正常组外,其他各组进行21 d的孤养结合CUMS制备大鼠抑郁模型。用旷场实验和Morris水迷宫实验观察大鼠行为学变化;用透射电镜观察海马神经细胞超微结构变化;用TUNEL染色法观察海马神经细胞凋亡情况;用Western Blot法检测海马组织IRE1α、磷酸化(P)-IRE1α、ASK1、P-ASK1、JNK、P-JNK、B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、胱天蛋白酶3(Caspase-3)蛋白表达水平;用Real-Time PCR法检测海马IRE1α、ASK1、JNK、Bax、Bcl-2、Caspase-3 mRNA表达水平。结果与正常组比较,模型组旷场实验中水平运动和垂直运动得分下降(P<0.01);水迷宫实验中逃避潜伏期增加、跨越原平台次数减少(P<0.01);海马神经细胞凋亡数增加(P<0.01);海马P-IRE1α/IRE1α、P-ASK1/ASK1、P-JNK/JNK、Bax、Caspase-3蛋白及IRE1α、ASK1、JNK、Bax、Caspase-3 mRNA表达水平升高、Bcl-2蛋白及mRNA表达水平降低(P<0.01)。与模型组比较,酸枣仁-合欢花各组及文拉法辛组旷场实验中水平运动和垂直运动得分升高(P<0.01);水迷宫实验中逃避潜伏期缩短、跨越原平台次数增加(P<0.01);海马神经细胞凋亡数减少(P<0.01);海马P-IRE1α/IRE1α、P-ASK1/ASK1、P-JNK/JNK、Bax、Caspase-3蛋白及IRE1α、ASK1、JNK、Bax、Caspase-3 mRNA表达水平降低,Bcl-2蛋白及mRNA表达水平升高(P<0.05,P<0.01),且酸枣仁-合欢花中剂量组较高、低剂量组效果更好。结论酸枣仁-合欢花可能通过调节内质网应激IRE1α/ASK1/JNK通路发挥抗抑郁作用。

关键词：酸枣仁-合欢花抑郁症海马内质网应激 IRE1α/ASK1/JNK通路胱天蛋白酶-3 大鼠

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木质素/无机填料复合补强橡胶的研究进展

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生物加工过程 2020年第5期18卷 612-618页

作者：朱时祥徐新建李明唐成伦庄伟朱晨杰应汉杰南京工业大学生物与制药工程学院国家生化工程技术研究中心江苏南京211800 杭州中策橡胶有限公司浙江杭州310018

对木质素/无机填料复合补强剂的制备及其对橡胶补强效果的研究进行综述。相比传统的炭黑补强体系,木质素/无机填料复合补强体系不仅使橡胶保持基本的力学性能要求,而且更加环境友好、成本优势明显。近年来有大量学者对木质素和炭黑、白... 详细信息

对木质素/无机填料复合补强剂的制备及其对橡胶补强效果的研究进行综述。相比传统的炭黑补强体系,木质素/无机填料复合补强体系不仅使橡胶保持基本的力学性能要求,而且更加环境友好、成本优势明显。近年来有大量学者对木质素和炭黑、白炭黑、硅铝酸盐、其他无机填料等复合补强体系进行了研究。本文中,笔者分析了木质素/无机填料复合补强剂的制备方法及其优缺点,着重从相容性和分散性方面对木质素/无机填料复合补强剂对橡胶的补强效果进行了分析。木质素一定程度上可以起到分散无机填料的作用,从而提高复合补强剂和橡胶基体间的相互作用,达到较好的橡胶补强效果,为新型环保橡胶补强剂的开发和应用提供了重要的技术借鉴。

关键词：木质素橡胶无机填料复合补强补强橡胶改性木质素

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