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水產功能蛋白與多肽
項目成果/簡介:重點集中在功能蛋白與多肽關鍵技術突破及其應用開發。在原料預處理方面，突破了綠色預處理提取技術，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術瓶頸，形成了水產源蛋白與功能多肽的綠色提取技術，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環保、產品質量高的顯著優勢；組合酶酶解技術，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。獲得了具有不同生物活性的目標肽。梯級肽的膜分離技術，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。國內外首次發現并應用的生物傳感器與人工神經網絡定向制備技術、計算機輔助控制可控制備活性肽技術。建立了一整套規模化食品級、化妝品級的功能蛋白與多肽中試及規模化制備技術，并進一步研究開發出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調味基料、食品澄清劑、醫用可吸收止血敷料等產品，產品質量高，競爭優勢明顯，可預期產生巨大經濟效益。項目階段:工業化生產階段效益分析:我國加工副產物資源量大，僅魚皮、魚骨、魚鱗等每年1000~1500萬噸，根據國際國內市場的行情，制成活性肽產品后，可增值幾十倍到上百倍，預計每年可新增百億元產值，該成果可為提高水產品加工廢棄物的附加值開辟了新的途徑，降低加工廢棄物的排放量，生態環境效益顯著，具有良好的示范效應。該成果用于美泰科技（青島）股份有限公司、青島東易科技發展有限公司、青島益和興食品有限公司等其他功能蛋白、功能肽生產企業、保健與營養食品生產企業、醫用材料生產企業的生產與研發。知識產權類型:發明專利 、 軟件著作權知識產權編號:ZL201510603619.6 ZL201410515456.1 ZL201510784871.1 ZL201510772518.1 ZL201510662318.0 ZL201210003787.8技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
中國海洋大學
2021-04-11
水產功能蛋白與多肽
重點集中在功能蛋白與多肽關鍵技術突破及其應用開發。在原料預處理方面，突破了綠色預處理提取技術，酶促溶提取、高壓輔助提取、超聲輔助提取等技術瓶頸，形成了水產源蛋白與功能多肽的綠色提取技術，蛋白回收率>90%，具有提取率高、綠色環保、產品質量高的顯著優勢；組合酶酶解技術，水解效率提高20%，活性肽得率提高15%。
獲得了具有不同生物活性的目標肽。
梯級肽的膜分離技術，獲得高純度的特定分子量段的功能肽。
國內外首次發現并應用的生物傳感器與人工神經網絡定向制備技術、計算機輔助控制可控制備活性肽技術。建立了一整套規模化食品級、化妝品級的功能蛋白與多肽中試及規模化制備技術，并進一步研究開發出功能蛋白與多肽的固體飲料、液體飲料、面膜、調味基料、食品澄清劑、醫用可吸收止血敷料等產品，產品質量高，競爭優勢明顯，可預期產生巨大經濟效益。
中國海洋大學
2021-05-09
關于蛋白質訂書機酶實現高效多肽-多肽偶聯反應
高效的 多肽 - 多肽偶聯反應對于 制備蛋白 - 藥物綴合物、調控蛋白質拓撲結構、生物成像 、化學生物學 等 領域 具有重要的意義 ，并因其可基因編碼的特性 而 備受關注 。目前， 研究 報道 此類連接方法 并不太多 見 ，其中 分選酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介導的偶聯反應具有較好的底物 序列特異性 ， 內含肽 （ intein ） 介導的蛋白質連接方法 可實現 可基因編碼的高效主鏈連接， 而 轉谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 則 可以 介導 非特異性的 側鏈異肽鍵 偶聯 。近年來 ， 多肽 - 蛋白質反應對 的 蓬勃發展 為此類工具 的 發展 提供了新的契機 。 已 有 諜連接酶（ SpyLigase ）和探連接酶（ SnoopLigase ） 介導 的多肽 - 多肽偶聯體系 見諸報道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 細 胞內的應用前景仍有待探索。 最近 ， 張文彬課題組發展了 獨特的具有無序結構的 諜訂書機 酶 （ SpyStapler ），可實現 諜標簽 （ SpyTag ）和北大 標簽 （ BDTag ）在 細 胞內和 細 胞外的高效偶聯 （圖 1 ） 。
北京大學
2021-04-11
仿生催化氧化技術
以酶類結構的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術難 題，實現高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現該技術的工業應用，填補國內外技術空白，從本質 上解決化工領域氧化過程的安全隱患。
中山大學
2021-04-10
中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-02-01
中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
項目成果/簡介:塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
金屬催化亞胺與一氧化碳共聚法合成多肽類材料
成果與項目的背景及主要用途 一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料的新的、簡捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價的亞胺和一氧化碳為單體，在金屬催化下發生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的步驟，使得多肽的合成和傳統的方法(如開環聚合反應法)相比，被大大地簡化。所得到的多肽類材料，在生物醫學材料和制藥等領域具有重要用途。 技術原理與工藝流程簡介
南開大學
2021-04-14
金屬催化亞胺與一氧化碳共聚法合成多肽類材料
一種在金屬催化下亞胺與一氧化碳共聚合成多肽類聚合物材料 的新的、簡捷的方法，不用氨基酸為原料，以廉價的亞胺和一氧化碳 為單體，在金屬催化下發生交替共聚，直接生成多肽，從而使合成多 肽的成本大大降低。這一途徑將可以避免繁雜的合成和活化氨基酸的 步驟，使得多肽的合成和傳統的方法(如開環聚合反應法)相比，被大 大地簡化。所得到的多肽類材料，在生物醫學材料和制藥等領域具有 重要用途。 該方法是在高壓釜中，以 1，4-二氧六環為溶劑，在 800psi 壓力 的 CO、50℃油浴以及在催化劑作用下，亞胺與 CO 共聚得到產物多 肽。采用一種簡單的金屬鈷化合物作催化劑，能有效地催化亞胺和一 氧化碳的交替共聚，得到高分子量和低分散度的多肽類聚合物。方法 簡捷。 已取得的知識產權： 本項目得到國家自然科學基金資助，是一項具有原始創新性的科 研 成 果 ， 已 申 請 2 項 中 國 專 利 （ 申 請 號 200610129890.1 ， 200710195204.5）和國際專利（申請號 PCT/CN2007/003465），還將對后續發現及時申請專利保護，因此將擁有該技術的全部知識產權。成 果發表在化學刊物 Angew.Chem.，已受到學術界和一些國外公司的關 注。 應用前景分析及效益預測： 應用行業：生物醫學材料、制藥、功能材料。該項目所提供的新 型多肽類化合物，已經能夠為生物醫學工程領域提供一類新的重要的 可供選擇的材料。從長遠來看，開發出多個新的有效的催化劑體系， 實現更多類亞胺與一氧化碳的共聚，最終使該方法成為一種廣泛有效 的多肽的合成方法，將具有重大的社會和經濟效益。 應用領域及能為產業解決的關鍵技術： 作為新的生物醫學材料可能具有更好的生物兼容性，因而代替現 有材料用于人工血管等方面。此外，還可被用作藥物的糖衣以及具有 藥物緩釋等功能。如能實現一般肽類的合成，其低廉的成本將有潛力 替代用任何其它合成方法得到的該類產品。不用氨基酸為原料，而是 以廉價的亞胺和一氧化碳為單體，從而使合成多肽的成本大大降低、 方法大大簡化。 技術產業化條件： 投資規模約 500 萬元（不含基建投入）。
南開大學
2021-04-13
仿生飛行機器人
南京工程學院
2021-04-13
腕關節驅動仿生假手
本項目設計了一種特殊多連桿機構，能通過腕關節屈伸產生的自身力源，來實現簡單抓取動作的仿人型截肢者用假手。該假手可以用于掌部截肢者，在外觀、結構、運動功能等方面進行了仿人化設計，目的是提供一種接近人體手指正常運動功能的佩戴式機械仿真手指裝置。它不但具備了人體手指的屈伸運動功能，而且還具備了抓握、拿捏功能，其裝置小巧，外形接近人體手指大小，適合佩戴在殘缺了的手上。
上海理工大學
2021-04-13