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评估基因编辑工具酶的新方法以及高保真的新基因编辑酶
CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因编辑工具酶，在科研领域被广泛应用，而在临床方面的应用因为其脱靶活性一度停滞不前。它通过guide RNA（gRNA）与靶向DNA序列的配对，从而将Cas9锚定在靶向基因并诱导产生DNA双链断裂（DSB）。在基因编辑诱发的DSB的修复过程中，一定几率会产生基因突变或者外源DNA片段的插入，从而达到基因编辑的目的。在实际应用过程中，一个好的基因编辑酶Cas9需要同时满足高效切割靶位点、低脱靶活性和低染色体异常三个特点。目前在这三个方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因编辑效率，但其结果可靠性有待提高；有一些基于高通量测序的方法可以在体内或者体外检测基因编辑酶的脱靶活性；尚无系统的可定量的测量基因组异常结构的方法。本项目开发了一种新的方法，可以用来同时定量检测Cas9编辑效率和脱靶活性以及编辑引起的染色体异常结构，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。这是对基因编辑和DNA损伤修复等领域都有巨大促进作用的新技术。与此同时，该项目包括了该团队利用PEM-seq筛选出的一个相比于现有Cas9变体具有更低脱靶活性且与野生型Cas9切割效率相当的Cas9变体further enhanced Cas9 (FeCas9)。
北京大学
2021-02-01
多孔矿物纤维/ 植物纤维复合涂布空气净化材料
目前用于空气过滤的净化材料，主要以丙纶、涤纶纤维无纺布为主，其微观结构是以直径为50~100nm 、长 10~20µm 的纤维组成多孔的纤维薄膜。对空气中悬浮颗粒（包含 PM2.5）的过滤净化主要是通过多层纤维进行阻隔，存在着过滤性能与透气性相矛盾的问题，且无法有效解决。本项目采 用涂装技术将多孔矿物材料、矿物纤维材料与 ePTFE 纤维进行了复合，在多孔纤维的结点上担载了一定量多孔矿物或矿物纤维作为吸附活性中心，制备出具有吸附功能的纤维过滤材料，可实现对微细、 超微细颗粒过滤的同时产生吸附作用，这样即使存在较大的孔隙也能产生良好的净化作用，可有效解 决过滤性能与透气性相矛盾的问题。经过检测，本项目所制备的样品对空气中微细、超微细颗粒（以PM2.5 为例）具有很强的去除功能，且透气性良好。
北京工业大学
2021-04-13
基于静电纺丝纳米纤维的速溶速效给药纳米纤维膜
高压静电纺丝技术是一种自上而下 (top-down) 的纳米制造技术, 通过外加电场力克服喷头毛细管尖端液滴的液体表面张力和黏弹力而形成射流, 在静电斥力、库仑力和表面张力共同作用下，被雾化后的液体射流被高频弯曲、拉延、分裂，在几十毫秒内被牵伸千万倍，经溶剂挥发或熔体冷却在接收端得到纳米级纤维。该技术工艺过程简单、操控方便、选择材料范围广泛、可控性强、并且可以通过喷头设计制备具有微观结构特征的纳米纤维。 应用高压静电纺丝技术制备的纳米纤维膜，其表面积大、孔隙率高、并且具有三维立体连续网状结构等特征。结合聚合物基材的使用，电纺纳米纤维膜不仅仅可以有针对性地解决难溶药物溶解度问题，而且可以用于开发多种药物的速溶速效给药系统。可以根据用户需要进行各种药物速效给药系统的研制与开发
上海理工大学
2021-04-13
酶法生产5’-核苷酸
5’-核苷酸为生物体内重要的生化物质，参与多种生理生化反应。本项目即利用核糖核酸（RNA）为原料，通过酶催化反应生成四种5’－核苷酸，再经分离纯化，最后获得高品位的5’－腺苷酸（5’－AMP）、5’－鸟苷酸（5’－GMP）、5’－胞苷酸（ ’－CMP）和5’－尿苷酸（5’－UMP）等四种5’－核苷酸产品。这四种核苷酸目前作为营养强化剂，添加到婴儿配方奶粉中，或作为各种核酸药物中间体。 本项目的特点是：1）提取高活力的磷酸二酯酶，代替桔青霉直接发酵液，大大减少了设备投资及生产成本，有效地消除了对环境的污染；2）通过对酶的预处理，有效地控制了酶反应过程中的副反应，使核苷酸转化率明显提高；3）通过新型离子交换树脂的有序排列组合，可一次分离纯化得到高纯度单核苷酸，技术上收率达80%以上；4）使用本项目生产出来的产品，含量和纯度均可达 %以上。达到国外先进水平。
华东理工大学
2021-02-01
天麻素高效合成专利技术
天麻素是天麻的主要活性成分，具有镇静、抗惊厥、抗炎及增 强机体免疫等作用，临床上广泛用于眩晕、头疼（神经衰弱及神经衰弱综合症、 血管性头疼、紧张性头疼、脑外伤综合症、偏头疼等）及癫痫的辅助治疗。 目前，临床应用的天麻素原料药主要来源于植物提取和化学合成。由于天 麻素在天麻中含量极低(约 0.1%)，因此采用植物提取法获取天麻素存在着提取 成本高、工作量大、高纯度样品难于制备及不利于资源保护等问题，发展一种 可规模化制备天麻素的合成方法已势在必行。目前工业化学合成制备天麻素的 方法存在：收率低、成本高、产品中易引入重金属及环境污染严重等弊端。 本技术采用价廉易得、稳定性好的全乙酰吡喃葡萄糖为糖基给体，对甲苯 酚为受体，经糖苷化等 4 步反应合成天麻素。该合成技术收率高（4 步反应总收 率 50%），条件温和，操作方便，环境污染轻，所得副产物可以回收利用，成本 低。按目前原材料和产品价格计算，该技术生产的天麻素利润为 500-700 元/公 斤。目前该技术已授权发明专利 2 项。
青岛农业大学
2021-04-11
酶的新型固定化系列技术
已有样品/n针对酶在工程化应用中的缺陷，如易失活、不具回收性、抗逆性差 等，采用新型固定化技术，制备出具有高活性、高耐逆和工程化回用性 良好的固定化脂肪酶，提高酶活力 10-46 倍。如：以碳纳米管为载体整 合其它方法固定化 BCL，固定化酶最大蛋白比活达 50,200 U/min/g protein，酶活回收率达 3,740%，为游离酶的 54 倍，是 MPR-NKA 固定化 酶的 1.5 倍，且大幅缩短了酶促反应时间，10 分钟就能使手性拆分反应 达到平衡，较国际报道的最高水平提高 200 倍，
华中科技大学
2021-01-12
α-淀粉酶抑制蛋白的制备
α-淀粉酶抑制剂是一种纯天然生物活性物质，属于糖水解酶抑制剂的一种。 α-淀粉酶抑制剂通过对淀粉酶的抑制作用而发挥减肥效应，并经胃肠道排出体外，因此不必进入血液循环系统，不作用于大脑中枢，减肥的同时不抑制食欲，使用剂量很高时也无副作用，符合世界卫生组织的减肥原则。对于肥胖患者，可减少糖向脂肪转化，延缓肠道的排空，增加脂肪消耗以减少体重。因此，能用α-淀粉酶抑制剂来防止和治疗肥胖症、脂肪过多症、动脉硬化症、高血脂及糖尿病等。另外，纯化的α-淀粉酶抑制肽的另一重要作用是作为糖尿病的辅助治疗（中药一类），可以阻碍或延缓其对食物中主要的碳水化合物淀粉的消化作用，阻止血糖的升高，从而能使糖尿病人吃饱饭，消除饥饿感。本成果利用固液萃取技术、膜技术、双水相萃取技术和层析技术等现代生物分离技术从小麦中分离纯化了 -淀粉酶抑制剂（ -淀粉酶抑制剂的活性大于2500U/mg.protein），达到了日本国应用的要求。新工艺较原工艺相比具有操作方便，收率高，成本低，产品质量好，易于工业化生产等优点。据悉，欧美已将 -淀粉酶抑制剂开发成保健食品,如starch blocker。每年的用量在100吨以上，且近年来每年以30％的速度在递增。预计到2010年我国将有2亿人口加入肥胖者行列，而糖尿病早已成为我国中老年人的常见病、多发病，因此将本成果应用于治疗上述疾病方面是极有市场潜力的。
南京工业大学
2021-04-13
原花青素保健食品
研发阶段/n原花青素（Procyanidins,PC）系多酚类聚合物，是由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成，人们对它的研究已有30多年历史，特别自80年代以来，世界各国对原花青素的研究日益广泛深入。1995年美国民意测验结果表明，原花青素是公众信赖的10种植物药之一，目前以原花青素为原料的药已在美国、欧洲和澳洲、东南亚等地区广泛使用，并应用于化妆品。原花青素在自然界中广泛存在，如葡萄、山楂、花生、银杏、苹果、燕麦、高梁、草莓、连翘、山枣等植物，而许多原料均为加工过程中的废弃物，来源易得，为原花青素
华中农业大学
2021-01-12
口服长效胰岛素软胶囊
本项目是利用胰岛素与高分子化合物结合形成的小于100nm 的纳米囊分散在某种含有添加剂的油相中而成的软胶囊。初步动物实验结果：在给空腹的糖尿病大鼠口服单一剂型的长效口服胰岛素软胶囊中的油溶液，对血糖浓度的控制与皮下注射胰岛素控制效果类似。给药后2小时血糖开始下降12小时出现血药浓度峰值，持续达3天，5天内完成清除。这比常规的皮下注射胰岛素起效慢，但作用持续
西安交通大学
2021-01-12
植物油酶法脱胶（技术）
成果简介：油脂精炼过程中，脱胶是非常重要的一步工序，脱胶效果的好坏 直接影响到油脂精炼的效率和最终产品的质量。传统的脱胶方法常存在产品 质量不稳定、消耗大、得率低、“三废”排放量大等问题。酶法脱胶工艺是现 代工业生物催化技术在传统油脂行业中的应用，是对现有化学或物理脱胶工 艺的改进，以提高其经济性和环保性，有着广泛的发展前景和重要的经济和社会价值。本技术以自行筛选所得菌株 BIT-18表达的磷脂酶为对象
北京理工大学
2021-04-14