摘要：对汽爆玉米秸秆同步酶解发酵生产乙醇的条件进行优化。首先利用Fractional Factorial设计法对影响乙醇产量的7个因素进行评价,筛选出具有显著效应的3个因素,即反应温度、酶添加量、总反应时间,再以Box-Behnken设计法及响应面分析法确定主要因素的最佳水平,即反应温度37℃,每g纤维素添加纤维素酶32 U,反应时间87 h,此时乙醇体积分数达到3.69%。新工艺条件实验结果表明,乙醇体积分数在87 h可达到3.76%,和原工艺相比,反应时间缩短了9 h,乙醇体积分数提高了13%。

摘要：用三苯甲基巯基乙醇与氯化甲氧基吗啡啉亚磷酰胺连接得到一种亚磷酰胺试剂 ( III)。用该试剂通过固相合成仪合成了 5′末端巯烷基修饰的寡核苷酸 ,用 Ag+ 脱去巯基的三苯甲基保护后与 ω-碘己基修饰的荧光基团反应 ,得到相应的荧光标记寡核苷酸探针。设计的 lmb H筛选探针与质粒 DNA进行杂交 ,杂交结果验证了这种标记的实用性 ,灵敏度可达 1

摘要：生物制造以低碳循环、绿色清洁的优势在社会可持续经济发展模式中占有举足轻重的作用,其发展是未来大趋势。技术进步使得生物制造在微生物细胞代谢调控规律、生物加工过程的在线数据等方面形成了海量数据,但传统数据分析相关理论的不完善极大地限制了这些海量数据的挖掘,利用人工智能在数据处理方面的优势,通过机器学习对数据中蕴含的知识进行深入挖掘,是实现生物制造智能化路径的一个重要方向。本文中,笔者从人工智能的基本概念入手,针对生物制造的两个主体,即微生物细胞的智能化设计和生物过程的智能化检测与控制,提出了一些观点和建议,希望以此拓宽相关研究人员的研究思路,共同开启智能生物制造的时代。

摘要：天然蛋白质具有临界稳定性的特征,这种较低的稳定性使蛋白质结构具有足够的灵活性,从而支持其发挥生物学功能。然而,临界稳定性使得蛋白质遭受胁迫压力后极易发生错误折叠并失去功能,导致天然蛋白质往往无法满足科学研究与工业应用的需求。此外,体内蛋白质在错误折叠后产生的聚集沉淀被认为是多种疾病发生发展的原因,包括阿尔兹海默病、帕金森综合征等。因此,优化蛋白质的稳定性是科学研究与工程应用领域亟待解决的关键问题。本文从蛋白质的折叠与稳定性机制出发,聚焦于序列优化与折叠环境优化两种改善蛋白质稳定性的手段,综述了基于理性设计、计算机辅助设计改善蛋白质稳定性的研究方法,介绍了用于高通量筛选蛋白质稳定化突变体或折叠相关因子的定向进化技术。通过多项蛋白质序列改良、折叠环境优化的案例介绍,展示了蛋白质稳定化技术在蛋白质工程与生物医药领域的广阔应用,包括酶的稳定化设计、疫苗蛋白质的构象控制、分子伴侣与蛋白质聚集抑制剂的筛选、蛋白质稳态药物的开发等。最后,展望了蛋白质稳定化技术未来的研究方向与前景,定制化的蛋白质稳定性检测技术将会迎来蓬勃发展。

摘要：运用响应面法优化了多拉菌素生产菌的发酵培养基。首先通过单因素实验发现正效应因子;接着采用Plackett-Burman(P-B)设计确定了黄豆饼粉、麦芽糊精和MgSO4是影响多拉菌素产量的显著因素;然后利用最陡爬坡试验分别找到3个因素的合理浓度范围;并进一步利用中心组合设计优化了黄豆饼粉、麦芽糊精和MgSO4的最佳浓度配比。筛选并优化得到了最适的培养基浓度为黄豆饼粉17.30g/L,麦芽糊精77.30g/L,MgSO4 1.50g/L,基于此,效价达到了589.43mg/L,验证实验结果与模型预测基本吻合,优化后的培养基工艺能够提升多拉菌素发酵单位20.37%。5L反应罐上发酵过程生理代谢参数变化表明:优化的培养基能够加促菌体的比生长速率,维持较高的氧消耗速率和产物合成速率,大幅度提升了多拉菌素的发酵生产效率。

摘要：近年来,随着对疫苗和治疗性蛋白类药物等多种生物制品需求量增加以及产品质量要求的提高,细胞大规模培养技术也不断发展。为了增加产量、降低成本,生产更安全有效的药物,大规模细胞培养过程的开发至关重要,而动物细胞的工艺优化和规模放大具有挑战性。提高细胞培养工艺表达量、扩大细胞培养生产规模、保证表达抗体质量稳定成为目前大规模细胞培养过程中亟待解决的问题,迫切需要进一步研究和开发细胞培养工艺。本文围绕以上问题,系统综述了通过优良细胞株的构建、培养基设计与无血清培养基的开发、基于过程分析技术(PAT)培养工艺的优化与放大,建立合适的大规模培养体系,实现细胞的高密度培养和产物的高效表达。与此同时,细胞培养过程中产生的多源异质数据基本依靠低效的人工处理与判断,缺乏深层次的全局因素考虑。为此,未来希望通过人工智能深度挖掘数据之间的关系并指导细胞培养过程工艺优化与放大,实现真正的智能生物制造。

摘要：目的设计优化一种化学合成发酵培养基,为阿维菌素产生菌生理生化研究提供基础。方法在单因素实验的基础上运用响应面分析的方法,对9种因素进行Plackett-Burman设计筛选得到3个显著因子,并对其进行最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,利用Design-Expert V8.06分析软件进行回归分析得到最优组合。结果优化后化学合成培养基的组成为:葡萄糖12g/L,麦芽糖18g/L,苏氨酸1.98g/L,50%乳酸钠0.5mL/L,K_2HPO_4·3H_2O 0.3g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5g/L,NaCl 0.5g/L,FeSO_4·7H_2O0.01g/L,MnSO_4·H_2O 0.015g/L,MOPS 5g/L。结论经验证,该培养基的产素能力比目前的清亮培养基提高了397.4%,并具有透明清亮且产素稳定等特点,为以后阿维链霉菌的理论和生产研究奠定了基础。

摘要：胞内病原菌是一类可以侵入并在哺乳动物细胞内生存的病原菌,它们可以调节宿主细胞内环境以便自身繁衍扩散。由于细胞膜等结构的保护,胞内病原菌在细胞内不容易被药物接触到,且容易积累耐药性,使得胞内病原菌的治疗成为一个悬而未决的难题,亟需新的治疗方法。噬菌体疗法是利用噬菌体裂解细菌治疗病原菌感染的手段。由于其不会对动物细胞产生危害,已经被广泛用于治疗病原细菌的胞外感染,同时为胞内病原菌的治疗提供了行之有效的新思路。本文介绍了细胞内病原体侵入和定居在真核细胞中的策略,以及它们对抗生素的抗性机制。噬菌体疗法具有独特的杀菌机制及突出的优势,因此噬菌体疗法在处理细胞内病原体特别是耐药病原体方面有巨大潜力。但噬菌体疗法在治疗细胞内病原体方面的应用仍面临许多挑战,如噬菌体不能轻易穿过真核细胞膜与细胞内病原体接触。最后,讨论了噬菌体疗法在治疗细胞内耐药病原体方面可能的发展方向。未来需解决噬菌体入胞难题,通过细胞穿透肽修饰或纳米材料修饰,使噬菌体能够有效地进入真核细胞。在此基础上,可以对噬菌体本身进行改造,获得杀菌效果更强的重组噬菌体,并进一步挖掘包括温和噬菌体在内的噬菌体资源。

摘要：血液系统恶性肿瘤主要包括各类白血病、多发性骨髓瘤以及恶性淋巴瘤。到目前为止,针对这类疾病,已经研发出了不同作用机制和作用靶点的药物来攻击癌细胞群,阻断疾病的恶化。虽然取得了一定的疗效但不良反应以及耐药性不能忽视[1]。因此,研究人员十分重视从植物和中草药中提取新的化合物,以期设计出治疗和预防该类肿瘤的新药。

摘要：蛋白质药物因其独特的优势,在疾病的预防和治疗中发挥了极其重要的作用,但大分子的特性阻碍了其对细胞内靶标的作用。现有的递送策略中,由于穿膜肽更适用于临床研究和治疗,逐渐成为了递送蛋白质药物最主要的工具。因此,开发安全有效的穿膜肽类递送载体对于生物医药的基础研究及临床应用具有重要意义。文中设计了一种基于肠毒素A2结构域的自释放型细胞内运输载体LCA2,该载体由连接子Linker、自释放酶敏感位点Cs与穿膜结构域LTA2三部分组成,并以荧光蛋白质mCherry为模式蛋白质来检测该载体的性质。电泳结果显示,从含有pET24a(+)-ma2重组质粒的工程菌中获得了高纯度的mCherry-LCA2融合蛋白,且低浓度的胰蛋白酶就可将mCherry从LCA2上有效地分离;荧光显微镜下观察到LCA2能将与之连接的mCherry运输到不同类型的细胞中,流式细胞仪检测到LCA2的运输能力具有一定的细胞差异性。共聚焦显微镜的荧光分析和Western印迹结果显示,LCA2载体将mCherry蛋白运送到内质网,Cs酶敏感位点被切开,模式蛋白质mCherry与LCA2分离并释放到细胞内。CCK-8结果表明,在给药剂量5~40μg/mL范围内,细胞增殖活力未见显著变化。上述结果证明,LCA2是一种安全有效的自释放型递送载体,能够将活性蛋白质或蛋白质药物运输到细胞内质网并释放。