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纳米酶在脑疾病治疗中的应用

化学进展 2024年第1期36卷 18-26页

作者：孟子楹王杰王嘉璞魏延黄棣梁紫微太原理工大学生物医学工程学院生物医学工程系纳米生物材料与再生医学研究中心太原030024 山西浙大新材料与化工研究院太原030024

近年来,作为新一代人工酶的纳米酶,凭借着优于天然酶的多酶活性、高稳定性和靶向性等特点逐步进入医学领域,又因对活性氧的调控作用而被应用于多种疾病及癌症的治疗。脑类疾病作为病死率最高的疾病之一,病理环境中存在过多的活性氧,易... 详细信息

近年来,作为新一代人工酶的纳米酶,凭借着优于天然酶的多酶活性、高稳定性和靶向性等特点逐步进入医学领域,又因对活性氧的调控作用而被应用于多种疾病及癌症的治疗。脑类疾病作为病死率最高的疾病之一,病理环境中存在过多的活性氧,易产生复杂的炎症反应。因此,将纳米酶应用于脑部环境或成为有效的脑疾病监测和治疗手段。本文综述了纳米酶应用于脑疾病治疗的原理及近年来该领域的研究现状,包括纳米酶通过调控活性氧的水平诱导癌细胞凋亡、纳米酶辅助传统抗癌疗法、纳米酶借助膜蛋白进行脑癌监测以及在创伤性脑损伤、脑卒中、大脑退行性疾病、脑型疟疾和癫痫中的应用。最后,对其应用于临床治疗所面临的问题进行了讨论。

关键词：纳米酶活性氧脑癌脑损伤阿尔茨海默病

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强化虚拟仿真实验教学课程内涵的举措及课程评价

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化学教育(中英文) 2024年第20期 102-107页

作者：刘金库张敏张浩然华东理工大学化学与分子工程学院华东理工大学教务处教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)

虚拟仿真实验教学课程是数字赋能实践教学新模式，如何强化虚拟仿真实验教学课程内涵，提升虚拟仿真实验教学课程的使用率和育人实效，是各高校共同关注的问题。在总结多年实践经验的基础上，聚焦虚拟仿真实验教学课程存在的课程选题、... 详细信息

虚拟仿真实验教学课程是数字赋能实践教学新模式，如何强化虚拟仿真实验教学课程内涵，提升虚拟仿真实验教学课程的使用率和育人实效，是各高校共同关注的问题。在总结多年实践经验的基础上，聚焦虚拟仿真实验教学课程存在的课程选题、核心要素仿真度、交互步骤设计等方面质量欠佳，课程建成后应用少，育人效果不理想等现实问题，探讨以学生为中心，选题建设以人才培养需求为导向，采用“严选课程内容、严控教学过程、突出问题导向、注重开放共享”等4个举措，在课程题目、内容、知识点、交互步骤设计、预期结果等方面严格对标一流课程要求强化课程内涵，提升了虚拟仿真实验教学课程的教学使用率和教学实效，取得了良好的育人效果，同时给出了虚拟仿真实验教学课程质量评价标准，具有推广借鉴价值。

关键词：虚拟仿真实验教学课程育人实效应用共享一流课程

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GPCR二聚体结构及功能

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：李传宝黎晨卉薛礼昆明理工大学医学院上海交通大学医学院附属瑞金医院神经外科泌乳素诊治中心华东理工大学生物工程学院

G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptor，GPCR）是最广泛表达的膜蛋白家族之一，其可接收胞外信号刺激通过自身构象变化激活胞内G蛋白等一系列信号通路，参与众多生理调节过程，具有重要的功能，因此其也是重要的药物靶点。GPCR二... 详细信息

G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptor，GPCR）是最广泛表达的膜蛋白家族之一，其可接收胞外信号刺激通过自身构象变化激活胞内G蛋白等一系列信号通路，参与众多生理调节过程，具有重要的功能，因此其也是重要的药物靶点。GPCR二聚化是调控其功能的重要形式之一，靶向GPCR二聚体开发药物是药物研发的一个新方向。越来越多的研究报道了GPCR二聚化及其结构与功能调控的机制，本文综述了GPCR二聚体结构及功能的研究进展，这为了解GPCR的二聚体的发现、二聚化方式、功能调控机制，及进一步靶向GPCR二聚体药物开发提供了研究基础。

关键词： G蛋白偶联受体二聚体 GPCR二聚体结构 GPCR二聚体功能

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综合利用木质纤维素生物转化合成有机酸

合成生物学 2024年

作者：柴猛王风清魏东芝中国轻工业生物催化与智能制造重点实验室鲁华生物技术研究所华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室

开发环境友好型的生物可降解材料，被公认为是解决“白色污染”的重要途径。作为制备生物可降解材料的主要原料之一，有机酸的绿色高效制造备受关注。木质纤维素是储量庞大且可再生的自然资源，以木质纤维素为原料，通过生物转化的方式... 详细信息

开发环境友好型的生物可降解材料，被公认为是解决“白色污染”的重要途径。作为制备生物可降解材料的主要原料之一，有机酸的绿色高效制造备受关注。木质纤维素是储量庞大且可再生的自然资源，以木质纤维素为原料，通过生物转化的方式生产有机酸，是发展绿色可降解生物基材料的理想途径，具有过程绿色低碳的优势，符合建设绿色可持续发展经济和社会的需求。近年来，人们针对木质纤维素的生物炼制开展了大量研究，并在生物转化合成有机酸等领域取得了重要进展，特别是在高产有机酸微生物细胞工厂的设计开发上不断取得突破，使得生物基有机酸的生产水平屡创新高，丁二酸等品种的产量甚至突破了150 g/L，积极推动了生物基可降解材料产业的形成和发展。本文介绍了木质纤维素的组分并总结了木质纤维素的物理预处理法、化学预处理法、生物预处理法、物理-化学共处理法和化学-生物共处理法等多种预处理技术，以及抑制物的脱毒技术、还原催化分馏工艺、催化剂的回收以及偶联木质纤维素水解和发酵的制造工艺。其次，以木质纤维素为原料合成的高价值有机酸（丁二酸、3-羟基丙酸、粘康酸、2, 5-呋喃二甲酸和2-吡喃酮-4, 6-二羧酸）为例，从这些有机酸的生物合成途径，合成生物学改造策略和发酵条件优化等角度探讨了这些有机酸的研究现状。最后，对当前生物可降解材料产业链的发展趋势进行了总结和展望，讨论了开发新型预处理技术和优化联合生物处理工艺等策略对木质纤维素组分解离和利用的重要意义，并从提高微生物细胞工厂的鲁棒性以及设计木质纤维素的综合转化途径等方面进行系统分析，以期能为有机酸的工业化生产提供参考。

关键词：木质纤维素有机酸生物基材料绿色生物制造

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纤细裸藻培养及其产物功能的研究与展望

生物工程学报 2024年第3期40卷 705-721页

作者：张凯凯万民熙章真张道敬王伟良樊飞谢静莉周焜鹏李元广华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237 云南保山泽元藻业健康科技有限公司云南保山678200

纤细裸藻(Euglena gracilis)是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物,在自然界中分布广泛。纤细裸藻兼具动植物细胞的特征,可进行光合自养、混养和异养培养,细胞内含有丰富的营养物质。近年来随着对纤细裸藻生物特性和胞内组分的深... 详细信息

纤细裸藻(Euglena gracilis)是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物,在自然界中分布广泛。纤细裸藻兼具动植物细胞的特征,可进行光合自养、混养和异养培养,细胞内含有丰富的营养物质。近年来随着对纤细裸藻生物特性和胞内组分的深入研究,发现其在医药、食品以及饲料方面具有重要的应用价值,在提高免疫力、抗炎以及降低尿酸等方面的功效非常值得开发,特别是纤细裸藻特有的裸藻多糖等在生物医药领域具有广阔的应用前景。纤细裸藻作为食品原料、食品添加剂、饲料添加剂以及化妆品原料在国内外已经获得相关机构的认证,国外尤其是日本已经开发出系列产品。然而,国内对纤细裸藻的研究及开发还处于起步阶段,发展空间巨大,且目前关于纤细裸藻培养与功能研究及潜在的应用的综述报道较少。本文系统地介绍了纤细裸藻培养和生产的国内外研究现状,以及纤细裸藻粉与裸藻多糖活性功能的国内外研究结果,并对纤细裸藻应用开发存在的问题以及未来可能的发展方向进行了展望,为进一步建立和优化大规模且高效异养培养工艺、开发具有特定功能的纤细裸藻相关产品等提供科学依据。

关键词：纤细裸藻裸藻多糖培养功能

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壳聚糖支架在周围神经修复中的应用研究进展

功能高分子学报 2024年第3期37卷 251-261页

作者：衣振伟林浩东赵黎明华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237 华东理工大学中国轻工业生物基材料工程重点实验室上海200237 上海交通大学医学院附属第一人民医院创伤临床医学中心上海201600

天然高分子材料壳聚糖具有生物相容性好、降解行为安全和免疫原性低等优点,被广泛应用于组织工程的多个领域。在神经组织工程中,利用壳聚糖构建不同形式神经工程支架,模拟周围神经天然结构、引导缺损神经再生已成为当前周围神经修复的... 详细信息

天然高分子材料壳聚糖具有生物相容性好、降解行为安全和免疫原性低等优点,被广泛应用于组织工程的多个领域。在神经组织工程中,利用壳聚糖构建不同形式神经工程支架,模拟周围神经天然结构、引导缺损神经再生已成为当前周围神经修复的主要研究方向。本文综述了不同形式壳聚糖支架(水凝胶、薄膜、微球、导管)在周围神经损伤修复中的应用及研究进展,并对存在的问题和未来研究方向进行了探讨,为促进壳聚糖神经组织工程支架的研究和临床应用提供了思路。

关键词：壳聚糖组织工程支架周围神经再生

玫瑰蜂花粉破壁工艺优化及其醇提物生理活性比较

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食品工业科技 2024年

作者：卢新阳孙奕舒徐涛范龙彬常雅宁周英骏华东理工大学生物工程学院湖州圣涛生物技术有限公司上海宏成实业发展有限公司

玫瑰蜂花粉气味芳香、口感清甜，富含多酚等活性物质，是极具营养价值和开发潜力的天然保健品。本研究以玫瑰蜂花粉为研究对象，旨在优化其酶解破壁工艺条件，并比较不同乙醇提取物的生理活性及主要成分含量，以期筛选抗炎和抗良性前列... 详细信息

玫瑰蜂花粉气味芳香、口感清甜，富含多酚等活性物质，是极具营养价值和开发潜力的天然保健品。本研究以玫瑰蜂花粉为研究对象，旨在优化其酶解破壁工艺条件，并比较不同乙醇提取物的生理活性及主要成分含量，以期筛选抗炎和抗良性前列腺增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）活性最佳的玫瑰蜂花粉提取物。结果显示，玫瑰蜂花粉双酶解法破壁最优工艺参数是料液比为1：30、温度55℃、pH 6、复合酶体系添加量2.0%（纤维素酶：复合蛋白酶=7：5），反应9 h，可得最佳破壁率为73.13%；90%乙醇提取的活性物质能显著降低脂多糖诱导的RAW264.7细胞炎症因子释放水平（20 μg/mL时，与造模组相比，一氧化氮、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α分别降低了67.04、16.74、21.74%）并对BPH-1细胞活力和增殖有最明显的抑制作用，因此具有最佳的抗炎和抗BPH效果。本研究为明确玫瑰蜂花粉中的活性成分及进一步开发其深加工产品提供了理论依据。

关键词：玫瑰蜂花粉破壁乙醇提取物抗炎良性前列腺增生

卡那霉素协同CuO/CuO复合材料靶向细菌细胞壁的抑菌研究

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复合材料学报 2024年

作者：胡瑞玲陈惠惠王嘉伟汪艳李佳融张怡菲郭家伟郭少波季晓晖陕西理工大学化学与环境科学学院陕西理工大学生物科学与工程学院

随着耐药菌的出现，以传统抗生素为代表的抑菌剂药用价值逐步降低，因此，急需开发新型抗菌剂来解决细菌耐药和提升抗生素药效问题。本文用[Cu(NO3)2·3H2O]和N2H4·H2O制备纳米氧化亚铜(Cu2O/CuO)，最后通过“浸渍法”将硫酸卡那霉素(K... 详细信息

随着耐药菌的出现，以传统抗生素为代表的抑菌剂药用价值逐步降低，因此，急需开发新型抗菌剂来解决细菌耐药和提升抗生素药效问题。本文用[Cu(NO3)2·3H2O]和N2H4·H2O制备纳米氧化亚铜(Cu2O/CuO)，最后通过“浸渍法”将硫酸卡那霉素(Kanamycin)负载到纳米氧化亚铜上得到卡那霉素协同Cu2O/CuO (Cu2O/CuO-Kanamycin)纳米复合材料，并对Cu2O/CuO-Kanamycin复合材料的形貌结构、元素含量和键合方式等进行系统表征。以模型菌革兰氏阴性菌大肠杆菌(E. coli)、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌 (S. aureus)和耐卡那霉素-沙门氏菌(D-Salm)为对象研究Cu2O/CuO-Kanamycin复合材料的抑菌效率及其作用机制。表征结果显示，制备的实心立方体Cu2O/CuO结构，因与空气有较小的接触面积而相对稳定，可与Kanamycin的-OH基团相互吸引并发生配位键合。抑菌活性表明，Cu2O/CuO-Kanamycin复合物在50 μg/mL浓度下，20 min内对E. coli、S. aureus和D-Salm的抑菌率超过99%，其中对E. coli敏感性更高。抑菌机制证明，复合材料主要通过破坏细菌细胞壁的结构而使细菌死亡。此研究不仅可提升传统抗生素的药用价值，且对耐药菌的抗菌性能显著提高，同时为医疗材料和环境卫生等领域提供广泛的科学依据。

关键词：氧化亚铜硫酸卡那霉素协同抑菌

CuS@Sodium 3-(benzothiazol-2-ylthio)-1-propanesulfonate复合材料的协同抑菌性能

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复合材料学报 2024年

作者：汪艳张强陈惠惠邱莹胡瑞玲李亚鹏赵欣鑫安雪刘荟芝郭少波陕西理工大学生物科学与工程学院陕西理工大学化学与环境科学学院

随着耐药细菌的快速增长，有机抑菌剂已无法满足社会公共卫生需求，高活性复合抑菌剂不仅可以保留单组分的性质，还可以显示出更加优异的抑菌性能，因而成为抑菌材料的重要研究方向。本研究通过制备纳米Cu2S材料，然后与3-(苯并噻唑-2-... 详细信息

随着耐药细菌的快速增长，有机抑菌剂已无法满足社会公共卫生需求，高活性复合抑菌剂不仅可以保留单组分的性质，还可以显示出更加优异的抑菌性能，因而成为抑菌材料的重要研究方向。本研究通过制备纳米Cu2S材料，然后与3-(苯并噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠反应，制备出结构新颖的Cu2S@Sodium 3-(benzothiazol-2-ylthio)-1-propanesulfonate(Cu2S@SBPF)材料，采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及X射线光电子能谱分析仪(XPS)等测试手段对样品的微观形貌、结构、元素组成等进行表征，探究了该复合材料对革兰氏阴性菌大肠杆菌(E. coli)、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S. aureus)和耐药菌沙门氏菌(T-Salmonella)的抑菌性能。结果表明，浓度为500 μg/mL的复合材料在60 min时对E. coli、S. aureus和T-Salmonella的抑菌率均达到99.99%且对E. coli最为敏感。抑菌机制表明，该复合材料能破坏细菌的细胞壁进入细菌内部，抑制细菌呼吸，最终使细菌死亡。这一成果有望为解决细菌耐药问题提供新的方案。

关键词： Cu S 苯并噻唑复合材料协同抑菌医药