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由我司提供技術(shù)支持的2023年河南省電子商務(wù)職業(yè)技能競(jìng)賽決賽在淇縣圓滿收官

1991 年發(fā)現(xiàn)的碳納米管（CNT）以及 2004 年發(fā)現(xiàn)的石墨烯（graphene），分別是一維和二維納米材料的典型代表，被認(rèn)為是 21 世紀(jì)的戰(zhàn)略性材料。 本項(xiàng)目發(fā)明了一類新的催化劑和大量制備 SWNTs 的方法，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量單壁碳納米管的宏量制備（圖 1），純度達(dá) 70%以上，并達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模（達(dá) 200 公斤/年以上）。采用機(jī)械共混及"原位"聚合等方法，使 SWNTs 有效地分散于高分子基質(zhì)中，獲得了以環(huán)氧樹(shù)脂、ABS 及聚氨酯等為基質(zhì)材料，電導(dǎo)率達(dá) 0.2 S/cm、導(dǎo)電臨界含量?jī)H為0.06%、電磁屏蔽效果高達(dá) 49dB 的復(fù)合材料。 本項(xiàng)目首先發(fā)展了一種可大量制備的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的百克級(jí)制備（圖 2）。通過(guò)透射電子顯微鏡（圖 3）及原子力顯微鏡（圖 4）確定了石墨烯的二維平面結(jié)構(gòu)。

鹽堿、干旱、高溫、凍害和洪澇等逆境脅迫嚴(yán)重影響作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，是造成農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降的主要原因之一，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面，對(duì)于糧食作物和多數(shù)經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，其功能葉片中的同化產(chǎn)物和衰老葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷向產(chǎn)量器官的轉(zhuǎn)運(yùn)，對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的形成具有重要的作用，作物的過(guò)早衰老不僅直接影響糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等要素，對(duì)于綠葉類作物和觀賞花卉還會(huì)影響到其貨架壽命以及觀賞價(jià)值等。 克隆葉片衰老和逆境抗性相關(guān)基因，并利用生物工程技術(shù)調(diào)控其在主要經(jīng)濟(jì)作物中的表達(dá)方式和表達(dá)水平，是提高和穩(wěn)定作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)性狀的有效手段，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然而，很多衰老或逆境抗性相關(guān)基因在植物細(xì)胞中高表達(dá)后，在增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植株對(duì)特定脅迫的抗性、延緩植株衰老的同時(shí)，往往伴隨著對(duì)植株正常生長(zhǎng)和發(fā)育的不利影響，如導(dǎo)致植株矮小、生長(zhǎng)遲緩或產(chǎn)量下降等，導(dǎo)致該基因無(wú)法直接應(yīng)用于抗逆作物的培育。如果可以特異性地表達(dá)這些基因，讓它們?cè)谔囟ǖ陌l(fā)育階段或脅迫條件下高表達(dá)，而在正常的生長(zhǎng)過(guò)程中維持在較低的基礎(chǔ)水平，可以大大提高它們?cè)诨蚬こ讨械膽?yīng)用性。 課題組前期克隆了一個(gè)植物葉片衰老的負(fù)調(diào)控因子。在轉(zhuǎn)基因植物中過(guò)表達(dá)該基因可以顯著延緩植物的衰老，并賦予植物對(duì)高鹽、干旱等脅迫的抗性，但是，轉(zhuǎn)基因植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到明顯抑制，導(dǎo)致該基因無(wú)法被直接應(yīng)用于抗逆作物的育種工作。課題組前期還分離鑒定了一段含有 14 個(gè)氨基酸的多肽序列，命名為 WX01。我們對(duì) WX01的功能研究發(fā)現(xiàn)其包含獨(dú)特的蛋白降解信號(hào)，能夠響應(yīng)發(fā)育與環(huán)境信號(hào)，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控與它融合的目的蛋白的穩(wěn)定性，從而使目的蛋白在光下正常旺盛生長(zhǎng)的植株中降解、但在啟動(dòng)衰老或者高鹽、高溫和失水等多種逆境脅迫條件下特異積累。我們利用 WX01 與前述衰老負(fù)調(diào)節(jié)因子構(gòu)建了融合基因 WX02，并轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中，發(fā)現(xiàn)該融合基因可以恢復(fù)衰老負(fù)調(diào)節(jié)因子積累造成的植株矮小、生長(zhǎng)抑制的表型，但是保留了其延緩衰老、促進(jìn)光合和提高轉(zhuǎn)基因植物對(duì)高鹽、干旱等逆境脅迫的抗性的功能。課題組進(jìn)一步將 WX02 融合基因轉(zhuǎn)入經(jīng)濟(jì)作物大豆中進(jìn)行功能驗(yàn)證，獲得了可穩(wěn)定遺傳的多個(gè)株系單拷貝純合轉(zhuǎn)基因大豆材料。對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆的表型分析同樣證明，WX02 轉(zhuǎn)基因大豆對(duì)高鹽、干旱脅迫的抗性顯著提高。上述研究結(jié)果表明 WX02 融合基因在抗逆轉(zhuǎn)基因作物新品種培育中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。圍繞該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了 2 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，1 項(xiàng)國(guó)際 PCT 專利，其中 1 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利已經(jīng)獲得授權(quán)。 

本發(fā)明屬于污染物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種Fe?MOF/Fe<subgt;3</subgt;S<subgt;4</subgt;復(fù)合材料及其作為納米酶在檢測(cè)馬拉硫磷中的應(yīng)用。將六水合三氯化鐵溶液和富馬酸溶液混合，得到混合液A，然后進(jìn)行回流反應(yīng)，得到Fe?MOF前驅(qū)體；將硫源加入到Fe?MOF前驅(qū)體的乙醇分散液中，超聲處理后，密封并進(jìn)行水熱反應(yīng)，制得Fe?MOF/Fe<subgt;3</subgt;S<subgt;4</subgt;復(fù)合納米材料。本發(fā)明所提供的制備方法流程簡(jiǎn)便、原材料價(jià)格低廉、資源豐富，合成成本低，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，適合大批量合成。通過(guò)溶液顏色變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)馬拉硫磷的可視化檢測(cè)，具有高靈敏度、低檢測(cè)限、寬線性響應(yīng)范圍和較好的選擇性及穩(wěn)定性。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:膿毒癥是病原微生物感染（病毒、細(xì)菌等）引起的宿主抗感染免疫失控導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要臨床癥狀之一和導(dǎo)致患者死亡的主要原因。膿毒癥相關(guān)性腦病是膿毒癥最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，屬于危急重癥，治療極其困難，死亡率高，可誘發(fā)神經(jīng)炎癥而嚴(yán)重?fù)p傷患者的遠(yuǎn)期認(rèn)知功能，但目前仍無(wú)特效治療藥物。本項(xiàng)目從已知有效的化學(xué)結(jié)構(gòu)和新藥理活性關(guān)系出發(fā)，通過(guò)理性設(shè)計(jì)、定向合成，開(kāi)發(fā)出一系列毒性低、成藥性高、體內(nèi)外抗神經(jīng)炎癥活性好、靶向 COX-2的多功能抗膿毒癥相關(guān)性腦病的藥物。目前，本項(xiàng)目已完成了對(duì)化合物系統(tǒng)的體外和體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)、初步的藥代動(dòng)力學(xué)研究和急性毒性研究，發(fā)現(xiàn)：化合物 3 和 16 能夠顯著抑制細(xì)菌內(nèi)毒素誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥中小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化，降低炎癥因子水平和氧化應(yīng)激損傷，有效降低細(xì)菌內(nèi)毒素所致的動(dòng)物神經(jīng)炎癥，有效改善認(rèn)知功能。該類化合物有望在膿毒癥相關(guān)性腦病治療中發(fā)揮重要作用，成為該類疾病治療的特效藥物。因此，本研究成果面向醫(yī)療負(fù)擔(dān)重、治療困難并且對(duì)藥品需求迫切的膿毒癥相關(guān)性腦病和阿爾茨海默癥等重大疾病，不僅對(duì)重大疾病的臨床治療、疫情防控和國(guó)防軍事具有重要意義，還為企業(yè)創(chuàng)新藥物研發(fā)提供基礎(chǔ)保障，以期更好地為社會(huì)醫(yī)藥行業(yè)服務(wù)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):CN201911145064.X.技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)獲得經(jīng)費(fèi):300.00萬(wàn)元

人類早期胚胎發(fā)育雖然只有大約7天的時(shí)間，但是卻經(jīng)歷了關(guān)鍵的分子事件，其中包括合子基因組激活（ZGA）和早期胚胎細(xì)胞的命運(yùn)決定。伴隨測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)可以有效地揭示早期胚胎發(fā)育的細(xì)胞命運(yùn)決定的轉(zhuǎn)錄圖譜，但是單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)也存在許多問(wèn)題，例如dropout事件（表達(dá)的基因未被檢測(cè)到），這使得差異分析方法在處理單細(xì)胞受到了限制。本研究中通過(guò)使用F-score算法和差異分析方法（limma，edgeR和DESeq）在人類早期胚胎單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中得到兩個(gè)關(guān)鍵的基因集。通過(guò)比較先前研究中關(guān)鍵的基因來(lái)分析兩種方法的不同，POU5F1（OCT4）在細(xì)胞多能性的獲得和維持中起到了重要的作用，但是在差異分析方法中卻被排除，而F-score算法卻可以獲得。我們通過(guò)研究基因的表達(dá)趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，差異分析方法對(duì)于在多個(gè)時(shí)期高表達(dá)的基因會(huì)被排除，這對(duì)于胚胎發(fā)育中的細(xì)胞的異質(zhì)性是十分不利的。

逆轉(zhuǎn)錄病毒需要整合到宿主基因組中來(lái)完成自身的復(fù)制。當(dāng)逆轉(zhuǎn)錄病毒感染宿主生殖細(xì)胞時(shí)，整合的逆轉(zhuǎn)錄病毒便會(huì)從親代傳到子代，從而形成內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒廣泛存在于脊椎動(dòng)物基因中。絕大多數(shù)的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒會(huì)積累各種突變，從而在宿主基因組中失活或片段化。宿主有時(shí)會(huì)利用內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因來(lái)行使自身生物學(xué)功能（圖1），這個(gè)過(guò)程在進(jìn)化生物學(xué)中被稱為選配（co-option）。例如，抑制多種逆轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制的限制性因子Fv1以及參與到胚胎發(fā)育的Syncytins都是選配的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因。但目前對(duì)脊椎動(dòng)物中逆轉(zhuǎn)錄病毒基因選配事件尚無(wú)系統(tǒng)的研究。 韓管助課教授題組在756種脊椎動(dòng)物基因組中系統(tǒng)地挖掘了逆轉(zhuǎn)錄病毒基因選配事件，共發(fā)現(xiàn)177個(gè)逆轉(zhuǎn)錄病毒選配事件。其中，93個(gè)選配事件涉及到逆轉(zhuǎn)錄病毒gag基因，gag基因選配事件主要發(fā)生在哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類中。84個(gè)選配事件涉及到逆轉(zhuǎn)錄病毒env基因，env基因選配事件主要發(fā)生在哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類和魚(yú)類中。通過(guò)對(duì)選配事件發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)選配事件的數(shù)目隨著時(shí)間的推移而增多，僅有少數(shù)的選配的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因在長(zhǎng)時(shí)間尺度上被維持，這些結(jié)果表明逆轉(zhuǎn)錄病毒基因選配可以在脊椎動(dòng)物中頻繁的發(fā)生和丟失。 一般認(rèn)為，參與到病毒與宿主間進(jìn)化軍備競(jìng)賽的宿主基因會(huì)受到正選擇。該研究通過(guò)選擇壓力分析在很多選配的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因中發(fā)現(xiàn)了正選擇的證據(jù)，表明這些基因可能參與到病毒與宿主間進(jìn)化軍備競(jìng)賽中。還有部分選配的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的進(jìn)化主要受到負(fù)選擇，表明這些基因可能主要參與到非抗病毒的宿主功能之中。選配的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因受到不同的選擇壓力表明這些選配的基因可能行使了多種宿主細(xì)胞生物學(xué)功能?？傊?，該研究為在脊椎動(dòng)物進(jìn)化過(guò)程中發(fā)生的逆轉(zhuǎn)錄病毒選配事件提供了一幅全景圖，對(duì)全面理解逆轉(zhuǎn)錄病毒和脊椎動(dòng)物間互作的進(jìn)化具有十分重要的意義。

膿毒癥是病原微生物感染（病毒、細(xì)菌等）引起的宿主抗感染免疫失控導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要臨床癥狀之一和導(dǎo)致患者死亡的主要原因。膿毒癥相關(guān)性腦病是膿毒癥最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，屬于危急重癥，治療極其困難，死亡率高，可誘發(fā)神經(jīng)炎癥而嚴(yán)重?fù)p傷患者的遠(yuǎn)期認(rèn)知功能，但目前仍無(wú)特效治療藥物。本項(xiàng)目從已知有效的化學(xué)結(jié)構(gòu)和新藥理活性關(guān)系出發(fā)，通過(guò)理性設(shè)計(jì)、定向合成，開(kāi)發(fā)出一系列毒性低、成藥性高、體內(nèi)外抗神經(jīng)炎癥活性好、靶向 COX-2的多功能抗膿毒癥相關(guān)性腦病的藥物。目前，本項(xiàng)目已完成了對(duì)化合物系統(tǒng)的體外和體內(nèi)藥效學(xué)評(píng)價(jià)、初步的藥代動(dòng)力學(xué)研究和急性毒性研究，發(fā)現(xiàn)：化合物 3 和 16 能夠顯著抑制細(xì)菌內(nèi)毒素誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥中小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化，降低炎癥因子水平和氧化應(yīng)激損傷，有效降低細(xì)菌內(nèi)毒素所致的動(dòng)物神經(jīng)炎癥，有效改善認(rèn)知功能。該類化合物有望在膿毒癥相關(guān)性腦病治療中發(fā)揮重要作用，成為該類疾病治療的特效藥物。因此，本研究成果面向醫(yī)療負(fù)擔(dān)重、治療困難并且對(duì)藥品需求迫切的膿毒癥相關(guān)性腦病和阿爾茨海默癥等重大疾病，不僅對(duì)重大疾病的臨床治療、疫情防控和國(guó)防軍事具有重要意義，還為企業(yè)創(chuàng)新藥物研發(fā)提供基礎(chǔ)保障，以期更好地為社會(huì)醫(yī)藥行業(yè)服務(wù)。