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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會(huì)將自身攜帶的動(dòng)量傳遞給微粒，對(duì)微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場(chǎng)分布不均勻?qū)е碌奶荻攘Γ荻攘⑽⒘Ｎ蚬廒宓闹行模灰徊糠质枪庾优c粒子相互作用導(dǎo)致的散射。針對(duì)不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠(yuǎn)大于激光波長(zhǎng)，可以采用幾何光學(xué)近似模型，光線在微粒經(jīng)過折射反射，將動(dòng)量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長(zhǎng)相近，這種情況下可以通過電磁場(chǎng)麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠(yuǎn)小于激光波長(zhǎng)，微粒在光場(chǎng)中被激發(fā)為偶極子，受到偶極子與強(qiáng)聚焦光場(chǎng)的相互作用力； 相關(guān)內(nèi)容： 動(dòng)手調(diào)節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調(diào)制器的光鑷系統(tǒng)，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調(diào)制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學(xué)微操縱中的應(yīng)用、拓展光鑷與其他學(xué)科交叉的應(yīng)用前景以及對(duì)光場(chǎng)偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調(diào)制等等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 作為非侵入型的力學(xué)操控系統(tǒng)，光鑷可以應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、氣溶膠科學(xué)、物理化學(xué)等交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究，包括細(xì)胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學(xué)參數(shù)的測(cè)量等等。將全息光鑷與圖像識(shí)別結(jié)合，可以做到自動(dòng)捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學(xué)顯微鏡相結(jié)合，可以量化細(xì)胞、分子的動(dòng)力學(xué)特性，在細(xì)胞生物學(xué)中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經(jīng)過擴(kuò)束后，直徑與空間光調(diào)制器有效區(qū)域的短邊直徑相等，擴(kuò)束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉(zhuǎn)線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調(diào)制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過空間光調(diào)制器反射的光經(jīng)過由兩個(gè)傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對(duì)于外圍光強(qiáng)較弱的高斯光束，利用此縮束系統(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經(jīng)過縮束系統(tǒng)的激光經(jīng)過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進(jìn)入顯微物鏡，同時(shí)讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機(jī)采集到樣品像。空間光調(diào)制器位于第一個(gè)傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經(jīng)過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現(xiàn)期望的光場(chǎng)分布。   特點(diǎn)： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調(diào)制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學(xué)元件按照一級(jí)像排列，從而移去零級(jí)光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實(shí)時(shí)調(diào)整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調(diào)制器可供多種語(yǔ)言調(diào)用（labview、C、Python 等）；可編程實(shí)現(xiàn)不同數(shù)目、不同排列的光阱陣列；   配置標(biāo)準(zhǔn)：   序號(hào) 配置 規(guī)格 序號(hào) 配置 規(guī)格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調(diào)制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長(zhǎng)470nm 功率760mw 3 CMOS相機(jī) 1280*1024 60FPS 6 相機(jī)筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因編輯工具酶，在科研領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而在臨床方面的應(yīng)用因?yàn)槠涿摪谢钚砸欢韧磺啊Ｋㄟ^guide RNA（gRNA）與靶向DNA序列的配對(duì)，從而將Cas9錨定在靶向基因并誘導(dǎo)產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂（DSB）。在基因編輯誘發(fā)的DSB的修復(fù)過程中，一定幾率會(huì)產(chǎn)生基因突變或者外源DNA片段的插入，從而達(dá)到基因編輯的目的。在實(shí)際應(yīng)用過程中，一個(gè)好的基因編輯酶Cas9需要同時(shí)滿足高效切割靶位點(diǎn)、低脫靶活性和低染色體異常三個(gè)特點(diǎn)。目前在這三個(gè)方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因編輯效率，但其結(jié)果可靠性有待提高；有一些基于高通量測(cè)序的方法可以在體內(nèi)或者體外檢測(cè)基因編輯酶的脫靶活性；尚無(wú)系統(tǒng)的可定量的測(cè)量基因組異常結(jié)構(gòu)的方法。本項(xiàng)目開發(fā)了一種新的方法，可以用來(lái)同時(shí)定量檢測(cè)Cas9編輯效率和脫靶活性以及編輯引起的染色體異常結(jié)構(gòu)，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。這是對(duì)基因編輯和DNA損傷修復(fù)等領(lǐng)域都有巨大促進(jìn)作用的新技術(shù)。與此同時(shí)，該項(xiàng)目包括了該團(tuán)隊(duì)利用PEM-seq篩選出的一個(gè)相比于現(xiàn)有Cas9變體具有更低脫靶活性且與野生型Cas9切割效率相當(dāng)?shù)腃as9變體further enhanced Cas9 (FeCas9)。

本發(fā)明公開了一對(duì)特異識(shí)別綿羊KRT25基因的多肽及其編碼基因和應(yīng)用。該多肽由多肽甲和多肽乙組成；所述多肽甲由16個(gè)TAL核酸識(shí)別單元組成，每個(gè)TAL核酸識(shí)別單元中具有一個(gè)雙連氨基酸；所述多肽乙由15個(gè)TAL核酸識(shí)別單元組成，每個(gè)TAL核酸識(shí)別單元中具有一個(gè)雙連氨基酸。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在細(xì)胞或個(gè)體水平上對(duì)綿羊KRT25基因進(jìn)行敲除或修飾，以解析綿羊KRT25基因的功能、構(gòu)建綿羊KRT25基因突變庫(kù)或獲得相關(guān)疾病模型,為綿羊育種及醫(yī)藥研發(fā)服務(wù)。

本實(shí)用新型公開了一種外鑲式滴噴雙效滴灌管及農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)。外鑲式滴噴雙效滴灌管，包括水管，水管上開設(shè)有多個(gè)出水口，還包括圓柱滴頭，圓柱滴頭形成有螺旋狀凹槽，圓柱滴頭外壁開設(shè)有第一排水孔和第二排水孔，圓柱滴頭套在水管的外部，螺旋狀凹槽與水管的外管壁之間形成螺旋緩沖通道，第二排水孔中設(shè)置滴噴控制器，滴噴控制器包括螺柱、滴噴嘴和螺桿，螺柱中開設(shè)有通孔，滴噴嘴的一端面開設(shè)有螺紋盲孔，滴噴嘴的另一端面開設(shè)有出水嘴和螺紋孔，螺紋孔與通孔同軸設(shè)置，螺柱和滴噴嘴之間形成儲(chǔ)液腔體。實(shí)現(xiàn)提高外鑲式滴噴雙效滴灌管的使用可靠性。

哺乳動(dòng)物的胸椎數(shù)決定肋骨數(shù)，肋骨數(shù)是養(yǎng)豬生產(chǎn)中的重要經(jīng)濟(jì)性狀。除豬和羊外，幾乎所有哺乳動(dòng)物的脊椎數(shù)都是固定的，目前主流的杜洛克、長(zhǎng)白、大白豬種的肋骨數(shù)變異明顯，通常是14-16根，每增加一根肋骨，100Kg商品豬體長(zhǎng)增加200px，產(chǎn)肉量增加1%以上。因此，肋骨數(shù)的選育改良具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 項(xiàng)目組在豬7號(hào)染色體上鑒別到影響效應(yīng)大1根肋骨的基因關(guān)鍵變異位點(diǎn)，由此創(chuàng)建了新型的種豬肋骨數(shù)增加基因育種新技術(shù)，申請(qǐng)并獲得國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)，代表性論文發(fā)表于國(guó)際知名在線學(xué)術(shù)期刊PLoS one(2013,8:e20534)。

本發(fā)明提供了谷子SiASR4基因及其應(yīng)用，屬于植物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首次克隆得到與植物逆境脅迫相關(guān)的SiASR4基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，將所述基因轉(zhuǎn)化到植物中可提高植物抗逆性。本發(fā)明還提供了用于PCR擴(kuò)增及檢測(cè)SiASR4基因的特異引物對(duì)，其核苷酸序列如SEQ ID No.2?3所示；用于實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)SiASR4基因的特異性引物對(duì)，其核苷酸序列如SEQ ID No.4?5所示。本發(fā)明的SiASR4基因可用于植物抗逆新品種的培育，具有廣闊的應(yīng)用前景。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 基因治療可用于包括癌癥、艾滋病、心血管病、傳染性疾病等在內(nèi)的各種獲得性和遺傳性疾病。近幾年來(lái)核酸及基因藥物得到快速發(fā)展，已有多個(gè)核酸藥物經(jīng)FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床治療。基因治療相對(duì)其它治療方法有著若干優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中也面臨著一些挑戰(zhàn)。其中，基因輸送載體對(duì)于基因治療來(lái)說(shuō)是十分關(guān)鍵。目前開發(fā)基因輸送載體的策略主要分為病毒和非病毒介導(dǎo)的輸送系統(tǒng)。病毒載體具有非常高的輸送效率并且可以保證基因的長(zhǎng)期表達(dá)，因此是目前臨床上應(yīng)用最多的載體。但病毒載體在臨床使用過程中也暴露出了許多缺陷，這些缺陷大大限制了病毒載體的應(yīng)用。為了克服病毒載體的諸多不足，近些年來(lái)非病毒載體得到了迅速發(fā)展。這其中就包括研究最廣泛的非病毒載體聚乙烯亞胺。PEI是最好的體外轉(zhuǎn)染試劑之一并且已經(jīng)被一些研究工作者當(dāng)成聚合物類基因轉(zhuǎn)染試劑的“金標(biāo)準(zhǔn)”。 PEI的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞毒性主要受其分子量、支化程度、表面電勢(shì)和粒徑的影響。隨著分子量的升高，支鏈PEI轉(zhuǎn)染效率升高；然而，細(xì)胞毒性也同時(shí)升高。為了消除或降低與PEI有關(guān)的細(xì)胞毒性，目前已經(jīng)發(fā)展出了多種不同的策略。這些策略主要包括使用直鏈高分子量PEI，用多糖、親水性聚合物（如PEG）、二硫鍵連接臂、脂質(zhì)基團(tuán)等取代或連接高分子量和低分子量的支鏈PEI市場(chǎng)上銷售的PEI分子量范圍非常廣泛，從1000 Da以下到1.6 × 103 kDa都有。 維生素E是一種脂溶性化合物，它包括生育酚和生育三烯酚，其中α-生育酚是自然界中分布最廣泛、含量最豐富并且活性最高的維生素E形式。維生素E的生物功能除了最熟知的抗氧化功能之外，還涉及酶活性的調(diào)節(jié)、基因表達(dá)調(diào)控以及神經(jīng)生物學(xué)功能等。通過消化道吸收進(jìn)入血漿的維生素E經(jīng)受體介導(dǎo)進(jìn)入肝細(xì)胞，進(jìn)入肝細(xì)胞的維生素E又在維生素E結(jié)合蛋白的運(yùn)輸下進(jìn)入肝外組織。維生素E本身的疏水性質(zhì)、豐富的生物調(diào)節(jié)功能以及其受體介導(dǎo)的肝細(xì)胞攝取方式都預(yù)示著用它來(lái)修飾PEI有助于實(shí)現(xiàn)基因的器官靶向的遞送。 因此，我們開發(fā)了維生素E修飾的聚乙烯亞胺衍生物及其合成方法和應(yīng)用。維生素E的修飾有利于基因質(zhì)粒的包載、遞送和釋放，其毒性隨著PEI上的維生素E飾數(shù)目的增加而降低，維生素E的修飾能夠大大增加pDNA質(zhì)粒的細(xì)胞攝取后基因編碼蛋白的表達(dá)。動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明PEI衍生物可成功將pDNA質(zhì)粒輸送到小鼠的肝臟和肺臟中，該復(fù)合物（PEI/pDNA）能進(jìn)入肝臟和肺臟細(xì)胞并進(jìn)一步釋放質(zhì)粒DNA和基因表達(dá)。本成果具有聚乙烯亞胺衍生物作為基因輸送載體具有毒性低、轉(zhuǎn)染效率高和基因藥物已釋放等優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì) 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)包括北京大學(xué)藥學(xué)院湯新景教授，以及課題博士后和研究生組成。湯新景教授為天然藥物及仿生藥物國(guó)家實(shí)驗(yàn)室PI，國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)青、教育部青年長(zhǎng)江學(xué)者和新世紀(jì)人才。應(yīng)用范圍 該項(xiàng)目可用于核酸基因藥物的包載和遞送材料，實(shí)驗(yàn)研究中的基因遞送試劑盒等。項(xiàng)目階段 目前該項(xiàng)目處于臨床前研究（動(dòng)物研究階段）。知識(shí)產(chǎn)權(quán) 已申請(qǐng)專利（201610802130.6），北京大學(xué)為唯一專利權(quán)人。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可、技術(shù)入股、共同開發(fā)等。

基因治療可用于包括癌癥、艾滋病、心血管病、傳染性疾病等在內(nèi)的各種獲得性和遺傳性疾病。近幾年來(lái)核酸及基因藥物得到快速發(fā)展，已有多個(gè)核酸藥物經(jīng)FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床治療。基因治療相對(duì)其它治療方法有著若干優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中也面臨著一些挑戰(zhàn)。其中，基因輸送載體對(duì)于基因治療來(lái)說(shuō)是十分關(guān)鍵。目前開發(fā)基因輸送載體的策略主要分為病毒和非病毒介導(dǎo)的輸送系統(tǒng)。病毒載體具有非常高的輸送效率并且可以保證基因的長(zhǎng)期表達(dá)，因此是目前臨床上應(yīng)用最多的載體。但病毒載體在臨床使用過程中也暴露出了許多缺陷，這些缺陷大大限制了病毒載體的應(yīng)用。為了克服病毒載體的諸多不足，近些年來(lái)非病毒載體得到了迅速發(fā)展。這其中就包括研究最廣泛的非病毒載體聚乙烯亞胺。PEI是最好的體外轉(zhuǎn)染試劑之一并且已經(jīng)被一些研究工作者當(dāng)成聚合物類基因轉(zhuǎn)染試劑的“金標(biāo)準(zhǔn)”。 PEI的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞毒性主要受其分子量、支化程度、表面電勢(shì)和粒徑的影響。隨著分子量的升高，支鏈PEI轉(zhuǎn)染效率升高；然而，細(xì)胞毒性也同時(shí)升高。為了消除或降低與PEI有關(guān)的細(xì)胞毒性，目前已經(jīng)發(fā)展出了多種不同的策略。這些策略主要包括使用直鏈高分子量PEI，用多糖、親水性聚合物（如PEG）、二硫鍵連接臂、脂質(zhì)基團(tuán)等取代或連接高分子量和低分子量的支鏈PEI市場(chǎng)上銷售的PEI分子量范圍非常廣泛，從1000 Da以下到1.6 × 103 kDa都有。 維生素E是一種脂溶性化合物，它包括生育酚和生育三烯酚，其中α-生育酚是自然界中分布最廣泛、含量最豐富并且活性最高的維生素E形式。維生素E的生物功能除了最熟知的抗氧化功能之外，還涉及酶活性的調(diào)節(jié)、基因表達(dá)調(diào)控以及神經(jīng)生物學(xué)功能等。通過消化道吸收進(jìn)入血漿的維生素E經(jīng)受體介導(dǎo)進(jìn)入肝細(xì)胞，進(jìn)入肝細(xì)胞的維生素E又在維生素E結(jié)合蛋白的運(yùn)輸下進(jìn)入肝外組織。維生素E本身的疏水性質(zhì)、豐富的生物調(diào)節(jié)功能以及其受體介導(dǎo)的肝細(xì)胞攝取方式都預(yù)示著用它來(lái)修飾PEI有助于實(shí)現(xiàn)基因的器官靶向的遞送。 因此，我們開發(fā)了維生素E修飾的聚乙烯亞胺衍生物及其合成方法和應(yīng)用。維生素E的修飾有利于基因質(zhì)粒的包載、遞送和釋放，其毒性隨著PEI上的維生素E飾數(shù)目的增加而降低，維生素E的修飾能夠大大增加pDNA質(zhì)粒的細(xì)胞攝取后基因編碼蛋白的表達(dá)。動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明PEI衍生物可成功將pDNA質(zhì)粒輸送到小鼠的肝臟和肺臟中，該復(fù)合物（PEI/pDNA）能進(jìn)入肝臟和肺臟細(xì)胞并進(jìn)一步釋放質(zhì)粒DNA和基因表達(dá)。本成果具有聚乙烯亞胺衍生物作為基因輸送載體具有毒性低、轉(zhuǎn)染效率高和基因藥物已釋放等優(yōu)點(diǎn)。