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項(xiàng)目成果/簡介:觀測活細(xì)胞內(nèi)生物大分子的動(dòng)力學(xué)過程和信號小分子對生物大分子的調(diào)控作用對于探索生理病理新機(jī)制及疾病治療新方法具有重要的科學(xué)意義。 我校物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院張忠平課題組（張瑞龍、田肖和、韓光梅、劉正杰），針對上述關(guān)鍵科學(xué)問題，通過設(shè)計(jì)一系列多響應(yīng)、多重定位的新型光學(xué)探針，實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞內(nèi)信號分子對蛋白/酶活性的調(diào)控以及遺傳物質(zhì)動(dòng)力學(xué)的分子影像分析，在理解細(xì)胞內(nèi)生物分子動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域取得了重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。代表性進(jìn)展主要包含：（1）氣體信號分子對細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控； (2）膜穿透性碳點(diǎn)對活體內(nèi)DNA和RNA結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)的超分辨影像分析；（3）超分辨成像揭示活性氧調(diào)控線粒體核蛋白動(dòng)力學(xué)；（4）超分辨STED和電鏡關(guān)聯(lián)成像對細(xì)胞微管蛋白超精細(xì)結(jié)構(gòu)的分析。 上述進(jìn)展解決了生物探針對細(xì)胞內(nèi)多種組分和細(xì)胞器的特異性識別問題，不僅有效避免了熒光光譜的重疊，還同步結(jié)合電鏡對生物大分子精細(xì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)行研究，為我校雙一流學(xué)科生物醫(yī)學(xué)探針和成像方向再添新成果。

本發(fā)明涉及一種微流控芯片制作技術(shù)，主要用于高分子聚合物材質(zhì)微流控芯片制作，其特征在于利用 CNC 雕刻機(jī)直接加工微流控設(shè)備， 即利用數(shù)控軟件進(jìn)行微流控芯片的通道設(shè)計(jì)，得到相應(yīng)的雕刻路徑， 編寫雕刻用代碼；將雕刻代碼導(dǎo)入控制 CNC 雕刻機(jī)的軟件中，對要進(jìn)行制作的高分子聚合物材料進(jìn)行制作；圖案制作結(jié)束后，根據(jù)不同要求，封接芯片，即可得到功能化的微流控設(shè)備。 技術(shù)特點(diǎn)：極大的降低高分子聚合物微流控芯片的制作成本，簡單易用，快速制備，有利于芯片的大批量生產(chǎn)，并能靈活的調(diào)節(jié)芯片 微通道深度，有利于實(shí)現(xiàn)微流控

本項(xiàng)目核心技術(shù)是耐高壓分子篩膜，利用天然氣自身高壓優(yōu)勢，以天然氣采出壓力和管道輸送壓力之差作為膜分離推動(dòng)力，在極少能耗下完成天然氣純化目的。已完成中試制備，主要分離性能指標(biāo)和能耗指標(biāo)都明顯優(yōu)于現(xiàn)有的分離技術(shù)。

本課題研發(fā)用于海洋環(huán)境（海水及水產(chǎn)品）中病毒、致病菌等病 原微生物、重點(diǎn)針對可能引起人類疾病的細(xì)菌和病毒（如總桿菌數(shù)、 大腸桿菌、糞鏈球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、銅綠假單孢菌、金黃色葡萄球 菌、腺病毒、腸道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、創(chuàng)傷弧菌、沙門氏 菌及李斯特菌）快速檢測的分子生物技術(shù)，為研制用于這些微生物的 現(xiàn)場監(jiān)測手段和設(shè)備奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。檢測方法采用基因芯片檢 測、蛋白質(zhì)檢測和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）檢測三種

本技術(shù)提出以無溶劑法合成ZSM-5分子篩，在分子篩合成過程中無溶劑參與，僅將初始原料研磨混勻后，轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進(jìn)行晶化反應(yīng)，從而簡化了合成工藝，實(shí)現(xiàn)ZSM-5分子篩低成本、高效、綠色合成。

本項(xiàng)目屬于腫瘤靶向藥物的體外藥敏檢測，是基于化學(xué)靶向藥與 其靶蛋白在細(xì)胞死亡時(shí)也可結(jié)合的特性，設(shè)計(jì)并合成特異性發(fā)光基團(tuán)與靶向藥連接，得到一系列候選探針，經(jīng)細(xì)胞篩選、裸鼠荷瘤切片共 定位、人源病理樣本孵育驗(yàn)證，篩選獲得靶向藥探針。將探針與患者 活檢樣本共孵育后，通過檢測其熒光分布及強(qiáng)度即可直接得知患者對 該靶向藥的敏感程度，從而給予患者更加精準(zhǔn)的給藥建議。該技術(shù)檢 測耗時(shí)短、結(jié)果準(zhǔn)確、方法便捷、易于推廣，能夠與基于大數(shù)據(jù)的基 因檢測技術(shù)形成很好的互補(bǔ)融合，幫助臨床醫(yī)生為患者制定出更加精 準(zhǔn)的診療方案。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)： 該探針能夠?qū)崿F(xiàn)將靶向藥與患者活檢樣本的結(jié)合情況進(jìn)行原位 顯色并相對定量，其熒光的分布及強(qiáng)度直接提示患者對該靶向藥的敏 感程度，目前國內(nèi)尚無其他技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)。該技術(shù)能夠彌補(bǔ)基因檢測 只能從基因水平間接預(yù)測藥物敏感度的不足，給出的結(jié)果更為準(zhǔn)確和 個(gè)性化。目前我們已合成并檢測了包括 3 種肺癌靶向藥探針在內(nèi)的 6 種探針，項(xiàng)目一期預(yù)計(jì)合成國內(nèi)已上市的 6 種肺癌化學(xué)靶向藥的全部 探針。 市場應(yīng)用前景： 近年來精準(zhǔn)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展愈發(fā)蓬勃，2016 年其國內(nèi)市場估值 已達(dá)百億。精準(zhǔn)醫(yī)療大致分為精準(zhǔn)診斷和精準(zhǔn)治療兩大板塊，目前精 準(zhǔn)診斷一般依靠間接法或直接法。間接法主要通過基因及表觀遺傳學(xué) 檢測和大數(shù)據(jù)分析，對同一亞型的患者給出相同的診療方案，其準(zhǔn)確 性強(qiáng)烈依賴于基因檢測的準(zhǔn)確性及大數(shù)據(jù)庫的完善程度。一代 Sanger 測序雖成本較低易于普及，但只能檢測單基因突變，且靈敏度較低、 檢測耗時(shí)長、工作量大，無法滿足龐大的測序需求；二代測序 NGS 具 有通量高、敏感度強(qiáng)、能夠獲得未知突變信息等優(yōu)勢，但其儀器和試 劑要求極高價(jià)格昂貴，且能夠準(zhǔn)確解讀數(shù)據(jù)的科研人員十分稀缺。同時(shí)，基因檢測不能檢出基因表達(dá)過程中旁路對于待測基因表達(dá)的影響， 將直接導(dǎo)致給藥建議有誤差。直接法主要是腫瘤藥敏技術(shù)，如 MTT 比色法、ATP 熒光檢測法等，需要依托原代腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，該技 術(shù)由于巨大的個(gè)體化差異，成功率很不穩(wěn)定，使得該類技術(shù)普及困難。 基于以上情況，開發(fā)一種更加精準(zhǔn)敏銳且操作便捷、易于推廣的腫瘤 精準(zhǔn)給藥篩查技術(shù)，是十分有必要的。該技術(shù)能夠與現(xiàn)有的精準(zhǔn)診斷 技術(shù)形成強(qiáng)有力的互補(bǔ)，能夠幫助臨床醫(yī)生更好地為患者制定治療方 案，為患者爭取更大的生存機(jī)會(huì)，為國內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展提供一 個(gè)全新的思路。 合作方式： 融資共同開發(fā)，優(yōu)先與第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作。 鑒于技術(shù)保密性，暫未申請專利。

研發(fā)階段/n可用于豬生長速度的遺傳改良，在豬的遺傳改良中生長速度性狀一直是改良的重點(diǎn)，提高生長速度可縮短生長周期，節(jié)省飼養(yǎng)成本，但這個(gè)性狀的測定也必須等到豬長到上市體重，因此測定工作需要花費(fèi)成本，用專利6，7和8可以進(jìn)行早期選擇，節(jié)約測定成本，縮短世代間隔，提高生長速度。

滲透汽化分離過程不受汽液平衡的限制，因而在傳統(tǒng)分離手段難以分離的恒沸物分 離、微量水脫除等方面具有獨(dú)特的優(yōu)越性。透汽化技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn): 1）高效；2）運(yùn) 行成本低，低能耗，一般比恒沸蒸餾法節(jié)能1/2～2/3，投資僅為蒸餾操作的50～60％； 3）產(chǎn)品質(zhì)量好；4）綠色環(huán)保；5）過程簡單，操作簡便，便于放大和集成；6）可分離 近沸物、共沸物和恒沸物。

本發(fā)明提出用于鑒定蘋果抗炭疽菌葉枯病的SSR分子標(biāo)記，所述分子標(biāo)記分別為S0607039；S0607001；S0506206；S0506078,S0506001S0405195,S0405127,S0304673,S0304011。本發(fā)明還提出擴(kuò)增用于鑒定蘋果抗炭疽菌葉枯病的SSR分子標(biāo)記的引物。本發(fā)明通過自行設(shè)計(jì)的SSR標(biāo)記對蘋果抗炭疽菌葉枯病基因進(jìn)行了分子標(biāo)記，確定所在的染色體位置及遺傳距離，構(gòu)建了緊密連鎖的遺傳圖譜。距離抗性基因最近的分子標(biāo)記能準(zhǔn)確的鑒定出蘋果對炭疽菌葉枯病的抗性，為蘋果生產(chǎn)實(shí)踐及抗性育種提供有效工具，并為下一步抗性基因的克隆及功能驗(yàn)證奠定了良好的基礎(chǔ)。

生物受體可以有效地利用非共價(jià)鍵作用和疏水效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對有機(jī)底物的高效選擇性識別（圖2）。相反，大多數(shù)合成主體對有機(jī)底物的識別選擇性和強(qiáng)度較差。該課題組近期研究發(fā)現(xiàn)酰胺萘管能有效地利用疏水作用和氫鍵作用實(shí)現(xiàn)對部分有機(jī)客體及有機(jī)藥物分子的選擇性強(qiáng)鍵合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了部分水溶性較差的藥物分子的增溶。這一研究在藥物科學(xué)領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用潛力。