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In vivo evaluation of guide-free Cas9-induced safety risks in a pig model

Signal Transduction and Targeted Therapy 2024年第8期9卷 3493-3506页

作者： Weikai Ge Shixue Gou xiaozhu zhao Qin Jin Zhenpeng Zhuang Yu zhao Yanhui Liang Zhen Ouyang Xiaoyi Liul Fangbing Chen Hui Shi Haizhao Yan Han Wu Liangxue Lai Kepin Wang China-New Zealand Joint Laboratory on Biomedicine and Health CAS Key Laboratory of Regenerative BiologyGuangdong Provincial Key Laboratory of Stem Cell and Regenerative MedicineJoint School of Life SciencesGuangzhou Institutes of Biomedicine and HealthChinese Academy of SciencesGuangzhou Medical UniversityGuangzhou 510530China Sanya institute of Swine resource Hainan Provincial Research Center of Laboratory AnimalsSanya 572000China Guangdong Provincial Key Laboratory of Large Animal models for Biomedicine Wuyi UniversityJiangmen 529020China Guangzhou National Laboratory Guangzhou 510005China SUniversity of Chinese Academy of Sciences 100049 BeijingChina Research Unit of Generation of Large Animal Disease Models Chinese Academy of Medical Sciences(2019RU015)Guangzhou 510530China

The CRISPR/Cas9 system has shown great potential for treating human genetic diseases through gene ***,there are concerns about the safety of this system,specifically related to the use of guide-free *** studies have shown that guidefree Cas9 can induce genomic instability in ***,the in vivo safety risks associated with guide-free Cas9 have not been evaluated,which is necessary for the development of gene therapy in clinical *** this study,we used doxycycline-inducible Cas9-expressing pigs to evaluate the safety risks of guide-free Cas9 in *** findings demonstrated that expression of guide-free Cas9 could induce genomic damages and transcriptome changes in *** severity of the genomic damages and transcriptome changes were correlate with the expression levels of Cas9 ***,prolonged expression of Cas9 in pigs led to abnormal phenotypes,including a significant decrease in body weight,which may be attributable to genomic damage-induced nutritional absorption and metabolic ***,we observed an increase in whole-genome and tumor driver gene mutations in pigs with long-term Cas9 expression,raising the risk of tumor *** in vivo evaluation of guide-free Cas9 in pigs highlights the necessity of considering and monitoring the detrimental effects of Cas9 alone as genome editing via the CRISPR/Cas9 system is implemented in clinical gene *** research emphasizes the importance of further study and implementation of safety measures to ensure the successful and safe application of the CRiSPR/Cas9 system in clinical practice.

关键词： CRISPR/Cas9 vivo alone

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Improving the Cpf1-mediated base editing system by combining dCas9/dead sgRNA with human APOBEC3A variants

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Journal of Genetics and Genomics 2021年第1期48卷 92-95页

作者： Meng Lian Fangbing Chen Xingyun Huang xiaozhu zhao Shixue Gou Nan Li Qin Jin Hui Shi Yanhui Liang Jingke Xie Weikai Ge Zhenpeng Zhuang Jiaowei Wang Yinghua Ye Yi Yang Kepin Wang Liangxue Lai Han Wu CAS Key Laboratory of Regenerative Biology Guangdong Provincial Key Laboratory of Stem Cell and Regenerative MedicineGuangzhou Institutes of Biomedicine and HealthChinese Academy of SciencesGuangzhou 510530China Institute of Physical Science and Information Technology Anhui UniversityHefei 230601China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Research Unit of Generation of Large Animal Disease Models Chinese Academy of Medical Sciences(2019RU015)Guangzhou 510530China Bioland Laboratory(Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong Laboratory) Guangzhou 510005China Key Laboratory for Major Obstetrics Diseases of Guangdong Province Key Laboratory of Reproduction and Genetics of Guangdong Higher Education InstitutesThe Third Hospital Affiliated of Guangzhou Medical UniversityGuangzhou 510150China

Base editor-mediated C-to-T base conversion obviates the requirements of double-strand breaks,thereby showing promise as a tool for disease modeling and gene therapy(Gaudelli et al.,2017;Rees and Liu 2018).The most actively used base editor comprises a Cas9 nickase(nCas9)with cytidine deaminase and fused uracil DNA glycosylase inhibitor at the carboxy terminus of nCas9 to inhibit uracil N-glycosylase effects(Pearl,2000;Kunz et al.,2009;Rees and Liu 2018).

关键词： base uracil thereby

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Double knock-in pig models with elements of binary Tet-On and phiC31 integrase systems for controllable and switchable gene expression

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Science China(Life Sciences) 2022年第11期65卷 2269-2286页

作者： Qin Jin Xiaoyu Yang Shixue Gou Xiaoyi Liu Zhenpeng Zhuang Yanhui Liang Hui Shi Jiayuan Huang Han Wu Yu zhao Zhen Ouyang Quanjun Zhang zhaoming Liu Fangbing Chen Weikai Ge Jingke Xie Nan Li Chengdan Lai xiaozhu zhao Jiaowei Wang Meng Lian Lei Li Longquan Quan Yinghua Ye Liangxue Lai Kepin Wang CAS Key Laboratory of Regenerative Biology Joint School of Life SciencesGuangzhou Institutes of Biomedicine and HealthChinese Academy of SciencesGuangzhou Medical UniversityGuangzhou 510530China Guangdong Provincial Key Laboratory of Stem Cell and Regenerative Medicine Centre for Regenerative Medicine and HealthHong Kong Institute of Science and InnovationGuangzhou Institutes of Biomedicine and HealthChinese Academy of SciencesGuangzhou 510530China Sanya institute of Swine resource Guangzhou Institutes of Biomedicine and HealthChinese Academy of SciencesHainan Provincial Research Center of Laboratory AnimalsSanya 572000China Research Unit of Generation of Large Animal Disease Models Chinese Academy of Medical Sciences(2019RU015)Guangzhou 510530China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Bioland Laboratory(Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong Laboratory) Guangzhou 510005China Guangdong Provincial Key Laboratory of Laboratory Animals Guangdong Laboratory Animals Monitoring InstituteGuangzhou 510633China Guangdong Provincial Key Laboratory of Large Animal models for Biomedicine Wuyi UniversityJiangmen 529020China

Inducible expression systems are indispensable for precise regulation and in-depth analysis of biological *** Tet-On system has been widely employed to regulate transgenic expression by *** pig models with tetracycline regulatory elements were generated through random *** process often resulted in uncertain expression and unpredictable phenotypes,thus hindering their ***,by precise knock-in of binary Tet-On 3G elements into Rosa26 and Hipp11 locus,respectively,a double knock-in reporter pig model was *** characterized excellent properties of this system for controllable transgenic expression both in vitro and in *** att P sites were arranged to flank the td Tomato to switch reporter *** or multiple gene replacement was efficiently and faithfully achieved in fetal fibroblasts and nuclear transfer *** display the flexible application of this system,we generated a pig strain with Dox-inducing h KRASexpression through phiC31 integrase-mediated cassette *** eight months of Dox administration,squamous cell carcinoma developed in the nose,mouth,and scrotum,which indicated this pig strain could serve as an ideal large animal model to study ***,the established pig models with controllable and switchable transgene expression system will provide a facilitating platform for transgenic and biomedical research.

关键词： double knock-in Tet-On system phiC31-mediated cassette exchange pig model hKRASG12D-related tumorigenesis

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MOFs在乳液中的可控生长

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化学进展 2023年第1期35卷 157-167页

作者：赵晓竹李雯赵学瑞何乃普李超张学辉兰州交通大学化学化工学院兰州730070 兰州交通大学研究院兰州730070

金属有机框架(Metal organic frameworks,MOFs)材料是金属离子与有机配体自组装形成的形貌可控的多孔晶体材料。表面活性剂的乳化作用是形成乳液的关键,其自组装形成不同形貌的胶束控制最终产物的形貌。因此,在MOFs的制备中,不同乳液体... 详细信息

金属有机框架(Metal organic frameworks,MOFs)材料是金属离子与有机配体自组装形成的形貌可控的多孔晶体材料。表面活性剂的乳化作用是形成乳液的关键,其自组装形成不同形貌的胶束控制最终产物的形貌。因此,在MOFs的制备中,不同乳液体系中的胶束亦可以作为反应模板,从而调控MOFs的形貌。本文简要介绍了传统乳液、反相微乳液、无皂乳液和Pickering乳液的形成机理和特点。重点综述了近年来MOFs在不同乳液体系中可控生长研究。其中,利用无皂乳液法和Pickering乳液法是构建MOFs复合材料的理想思路。

关键词：金属有机框架可控生长传统乳液反相微乳液无皂乳液 Pickering 乳液

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石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用

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化学进展 2022年第5期34卷 1181-1190页

作者：乔瑶雨张学辉赵晓竹李超何乃普兰州交通大学研究院兰州交通大学化学化工学院兰州730070

金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键连接而成的高度有序多孔网络框架。MOFs具有比表面积大、孔径可调、结构多样等特性,在材料、环境以及生物医药等领域的应用具有潜在的优势。但是,MOFs存... 详细信息

金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键连接而成的高度有序多孔网络框架。MOFs具有比表面积大、孔径可调、结构多样等特性,在材料、环境以及生物医药等领域的应用具有潜在的优势。但是,MOFs存在易水解、稳定性较低、导电性差以及不易加工等缺点,与其他材料复合是改善其性能的有效途径之一。石墨烯具有突出的化学稳定性、良好的导电性、光学特性和力学特性等性能。石墨烯与MOFs的复合可有效提高和改善MOFs光电性能、稳定性以及可回收利用性。本综述介绍了原位生长法、界面生长法和共混成型法等石墨烯/MOFs复合材料的制备方法。进一步论述了其在气体分离与存储、水体净化、化学传感器和催化剂领域的应用。最后,对石墨烯/MOFs复合材料制备技术的开发及其潜在应用进行了总结和展望。

关键词：石墨烯金属-有机框架复合材料吸附传感器催化剂

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氧化石墨烯/ZIF-7复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2023年第10期40卷 5706-5715页

作者：何乃普张学辉赵学瑞乔瑶雨李雯赵晓竹郭凤钏李宗馨兰州交通大学化学化工学院兰州730070 兰州交通大学研究院兰州730070

本文采用3种合成路线实现了ZⅠF-7在氧化石墨烯(GO)上的原位生长,并通过PXRD、FTⅠR、SEM、TEM和N2吸附-脱附等对氧化石墨烯/ZⅠF-7复合材料(GO/ZⅠF-7,简写为GZR-n,其中n代表合成路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行了表征。研究了合成路线对ZⅠF-7晶... 详细信息

本文采用3种合成路线实现了ZⅠF-7在氧化石墨烯(GO)上的原位生长,并通过PXRD、FTⅠR、SEM、TEM和N2吸附-脱附等对氧化石墨烯/ZⅠF-7复合材料(GO/ZⅠF-7,简写为GZR-n,其中n代表合成路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行了表征。研究了合成路线对ZⅠF-7晶体在GO上的原位生长、结晶度、微观形貌和孔径大小的影响。结果显示:通过3种合成路线均可实现ZⅠF-7晶体在GO表面及其片层间的原位生长,且其结晶度明显增强,部分ZⅠF-7晶体被GO包裹。ZⅠF-7晶体形貌和粒径大小在GZR-n上的原位生长受到合成路线的影响,其中,ZⅠF-7晶体在GZR-Ⅱ中呈50 nm的纳米球状颗粒,在GZR-Ⅰ和GZR-Ⅲ中则形成200 nm的规则多面体。进一步研究了ZⅠF-7、GO和GZR-n在不同极性溶剂中的分散性能及其对有机染料的吸附性能和动力学行为。GZR-n在甲醇和氯仿中表现出良好的分散性。与ZⅠF-7晶体相比,GZR-Ⅰ、GZR-Ⅱ和GZR-Ⅲ对亚甲基蓝的吸附能力分别提高了226%、302%和278%,动力学模拟结果显示,GZR-Ⅱ和GZR-Ⅲ对亚甲基蓝的吸附属于化学吸附,而GZR-Ⅰ对亚甲基蓝的吸附属于物理吸附。

关键词：氧化石墨烯金属有机框架 ZIF-7 复合材料染料吸附

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大庆油田雾化/泡沫钻井液的研究与应用

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钻井液与完井液 2009年第4期26卷 29-31页

作者：赵晓竹何恕张坤孙西静大庆钻探钻井工程技术研究院黑龙江大庆

徐深43井是松辽盆地北部勘探项目的一口预探井，井深为3990m，目的层为营城组砾岩层、火山岩储层。为提高该井登娄库组及其以下层段的钻井速度，在该井段试验应用了气体钻井技术。在空气钻井过程中遇到地层出水时，即使将空气注入量提高... 详细信息

徐深43井是松辽盆地北部勘探项目的一口预探井，井深为3990m，目的层为营城组砾岩层、火山岩储层。为提高该井登娄库组及其以下层段的钻井速度，在该井段试验应用了气体钻井技术。在空气钻井过程中遇到地层出水时，即使将空气注入量提高至160m3／min，井内仍会存在返屑不畅、钻头泥包等问题。因此，通过对发泡剂、稳泡剂、抑制剂进行筛选，研制出了适合大庆油田地层条件的雾化／泡沫钻井液配方，并对其抑制性、抗温性、抗污染能力以及钻井液密度特性进行了评价。该井使用空气钻进14m后遇地层出水，转为雾化／泡沫，进尺为751m，钻进目的层395m，气测全烃最高达到2．9％，稳定基值达到0．5％～0．7％，表明该套雾化／泡沫钻井工艺适合大庆油田地层。

关键词：空气钻井雾化钻井泡沫钻井井眼稳定出水

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新型抗高温耐盐高效泥岩抑制剂合成与应用

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钻井液与完井液 2016年第1期33卷 22-27页

作者：侯杰刘永贵宋广顺宋涛闫晶赵晓竹大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

目前常用的季铵盐、阳离子型抑制剂抑制性相对不足,在室内合成的聚胺抑制剂JY-1虽然抑制性较强,但其稳定性和抗温性均存在一定局限性。针对这种情况,在对JY-1结构进行剖析的基础上,对分子结构进行了重新设计,采用两步法自主合成出一种... 详细信息

目前常用的季铵盐、阳离子型抑制剂抑制性相对不足,在室内合成的聚胺抑制剂JY-1虽然抑制性较强,但其稳定性和抗温性均存在一定局限性。针对这种情况,在对JY-1结构进行剖析的基础上,对分子结构进行了重新设计,采用两步法自主合成出一种抗高温、耐盐的低分子量抑制剂JY-2。根据正交实验结果,得知其最佳合成条件为：反应温度220~240℃,反应时间4~5 h,催化剂加量为0.10%,单体B与多元醇摩尔比为1：1.8,还原剂加量为1.0%。红外光谱等检测结果表明,JY-2分子结构与设计相符,含有仲胺、叔胺基团,分子量适中（508 g/mol）,无毒性,不含易断裂的醚.键,推测出产物分子式为C_（23）H_（66）N_7O_4。抑制性评价、配伍性研究等室内实验表明,JY-2的抑制性与国外聚胺产品相当,比国内常用聚胺产品强,且长效抑制性好;与淡水和盐水钻井液都具有良好的配伍性,还具有一定的降滤失作用,适宜加量为0.5%~1.0%。以JY-2为核心处理剂的水基钻井液在大庆古693-104-平104井进行了应用,解决了嫩江组和姚家大段泥岩地层极易水化的难题,应用井段井径扩大率仅为7.1%,机械钻速为7.11 m/h。研究结果表明,JY-2抑制性突出、稳定性好,抗温可达180℃,能够应用于高水敏和易水化泥页岩地层。

关键词：钻井液添加剂抑制剂聚胺抗高温耐盐泥页岩地层合成环境保护

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乡村振兴战略背景下农村幼儿教师专业能力内生发展策略研究

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大学（教学与教育） 2024年第3期 42-45页

作者：赵潇竹张丽群张家口学院教育学院河北张家口075000

学前教育是教育体系中的关键环节,学前教育质量在一定程度上会影响到学生后续的发展。目前,低质量的农村学前教育已成为引起城乡学生非认知能力差距的重要因素,制约了乡村人才的振兴。教师专业发展是教师自身内在专业结构持续丰富、演... 详细信息

学前教育是教育体系中的关键环节,学前教育质量在一定程度上会影响到学生后续的发展。目前,低质量的农村学前教育已成为引起城乡学生非认知能力差距的重要因素,制约了乡村人才的振兴。教师专业发展是教师自身内在专业结构持续丰富、演化和完善的过程。在乡村振兴战略下,为推进乡村人才发展,强化农村学前教育质量,必须重视幼儿教师专业能力培养。对此,文章在分析影响农村幼师专业发展因素的基础上,提出了一些针对性的发展策略。

关键词：乡村振兴农村幼儿教师专业能力

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以提升叙事护理能力为主导的临床护士人文关怀培训模式的构建与应用效果

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医药高职教育与现代护理 2024年第3期7卷 207-212页

作者：赵晓竹王熔徐英华万霞南京医科大学附属无锡人民医院静配中心江苏无锡214023 南京医科大学附属无锡人民医院老年医学科江苏无锡214023 南京医科大学附属无锡人民医院肿瘤科江苏无锡214023

目的构建以提升叙事护理能力为主导的临床护士人文关怀培训模式,并探讨其在临床培训中的应用效果。方法 2022年12月随机选取无锡市某三甲医院6个病区,进行护士整群抽样,根据纳排标准,最终纳入60名临床护士作为研究对象,采用叙事护理基... 详细信息

目的构建以提升叙事护理能力为主导的临床护士人文关怀培训模式,并探讨其在临床培训中的应用效果。方法 2022年12月随机选取无锡市某三甲医院6个病区,进行护士整群抽样,根据纳排标准,最终纳入60名临床护士作为研究对象,采用叙事护理基础理论课程学习、叙事故事共情、应用临床实践、参与情境体验、书写反思病历、参与人文素材开发创作相结合的沉浸体验式培训方式进行为期6个月的叙事护理培训。比较培训前后护士叙事护理知识—态度—行为得分、医学叙事能力、共情能力、人文关怀能力和患者对护士满意度,同时调查培训后护士对培训方案的满意度。结果培训后护士的叙事护理知信行各维度水平、医学叙事能力、共情能力、人文关怀能力及患者对护士满意度均明显提高(P<0.05)。护士对总体培训方案满意度为100%。结论以提升叙事护理能力为主导的人文关怀培训模式能有效提高临床护士的叙事知信行水平、叙事护理能力、共情能力、人文关怀能力和患者满意度。该培训模式具有实践意义与推广价值,可为临床护士人文关怀培训提供借鉴。

关键词：叙事护理人文关怀培训模式构建技能培训

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