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近日，我校生命科學學院李學寶教授課題組在棉纖維發育的分子機制研究方面取得重要進展，研究成果在線發表于著名植物學期刊《The Plant Journal》（Li et al. 2018,DOI:10.1111/tpj.14108）。

項目簡介研發背景：抗凝血藥物的臨床應用極為廣泛，在骨科手術，心臟手術，抗腦卒中等方面具有數十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應用的低分子肝素與合成肝素等是針對諸多臨床適應癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結構上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來被重點關注的具有抗凝血活性的新結構分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產物化學研究表明 FuCS 九糖片段具有與市售低分子量肝素相當的抗凝血活性，且已觀測到此類結構多糖的口服抗凝活性。繼續研究這一新結構多糖的抗凝活性機制并對相關分子結構進行優化是開發新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。前景預測：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達數十億美元并繼續保持著較高的增長率。但由于其口服無活性的性質，使得相關臨床應用僅局限于醫院等專業醫療機構。另一方面，肝素的潛在出血風險是限制肝素大范圍應用的另一問題。我們所研究的 FuCS 九糖是肝素寡糖的結構類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于 FuCS 獨特的化學結構，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機制表明其可選擇性激活內源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項目團隊開發了一種可以簡便合成 FuCS 九糖的化學合成工藝。這一工藝的實現可以提高 FuCS 的可獲得性，降低目標藥物的獲取難度，并且保障其后續開發中的質控水平。該工藝是支撐目前 FuCS 分子庫建立、后期藥物篩選與中式放大的最優合成路線，應用前景廣闊項目團隊 團隊由藥學院李中軍教授領導。李教授是北京大學天然藥物與仿生藥物國家重點實驗室學術委員會成員，北京大學藥學院學術委員會成員，其在糖類藥物的基礎研究與技術開發方面具有 30 年的實操經驗。獲得包括施維雅科學獎在內的眾多學術榮譽，發表超過 150 篇 SCI 論文，擁有超過 20 項授權發明專利。團隊成員包括 3 名副教授，1 名講師，5 名博士研究生及 10 名碩士研究生。李教授領導的團隊與國內領先的疫苗生產企業康希諾生物股份公司保持密切的合作關系；李教授本人曾長期擔任上市公司——深圳信立泰股份公司的獨立董事；李教授曾開發一條紅景天苷的合成工藝并成功實現了技術轉讓。李教授在國內糖化學與糖類藥物領域積累了深厚的學術經驗，擁有廣泛的人際關系。應用范圍 臨床抗凝血用，包括手術抗凝血，居家日常抗凝血使用等。項目階段 候選藥物（細胞水平研究階段）。知識產權 已申報兩項中國發明專利：  1、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖及其制備方法、組合物和用途，申請號：2018107787336  2、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖糖簇及其制備方法，申請號 2017103131376合作方式 技術入股、技術轉讓。

研發背景：抗凝血藥物的臨床應用極為廣泛，在骨科手術，心臟手術，抗腦卒中等方面具有數十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應用的低分子肝素與合成肝素等是針對諸多臨床適應癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結構上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來被重點關注的具有抗凝血活性的新結構分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產物化學研究表明FuCS九糖片段具有與市售低分子量肝素相當的抗凝血活性，且已觀測到此類結構多糖的口服抗凝活性。繼續研究這一新結構多糖的抗凝活性機制并對相關分子結構進行優化是開發新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。 前景預測：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達數十億美元并繼續保持著較高的增長率。但由于其口服無活性的性質，使得相關臨床應用僅局限于醫院等專業醫療機構。另一方面，肝素的潛在出血風險是限制肝素大范圍應用的另一問題。我們所研究的FuCS九糖是肝素寡糖的結構類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于FuCS獨特的化學結構，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機制表明其可選擇性激活內源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項目團隊開發了一種可以簡便合成FuCS九糖的化學合成工藝。這一工藝的實現可以提高FuCS的可獲得性，降低目標藥物的獲取難度，并且保障其后續開發中的質控水平。該工藝是支撐目前FuCS分子庫建立、后期藥物篩選與中式放大的最優合成路線，應用前景廣闊。

項目針對國內外脂溶性功能因子微膠囊化產品儲藏穩定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質不足，提出以構建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎，進行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩態化、可控型納米顆粒及固態粉末產品的綠色制備。產品結構多樣，填補了國內市場空白，縮小了我國食品配料產業與發達國家的差距。取得了一系列創新性成果。 針對脂溶性營養素微膠囊化產品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質的分子柔順性和復雜大分子結構，采用增溶、乳化-溶劑揮發高效制備技術，提高營養素載量，同時收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養素的蛋白質納米顆粒。該產品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質易在等電點 pH、高鹽、高溫等極端環境下因變性而失穩，采用Maillard 糖基化反應對其進行接枝，通過控制反應進程及糖基供體，獲得等電點不沉淀、乳化穩定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩定蛋白。以 其為載體制備的抗環境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內粒徑均穩定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個月，營養素保留率達 92%以上。 針對液態乳化產品在儲藏過程中的不穩定性，利用淀粉的結構可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機制的基礎上，提出同步改性-乳化-干燥技術，構建了脂溶性營養素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩定性及生物有效性之間的相關性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產品。復水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術。創新性的采用“熱液處理”原淀粉結合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強揮發性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達 98%以上，且產物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

本產品和技術依據細胞代謝流在線檢測與計算分析原理，配置上除常規的溫度、攪拌轉 速、消泡、pH、溶解氧濃度 (DO) 等測量控制以外，還增添了發酵液真實體積、高精度補料量 (如基質、前體、油、酸堿物) 測量與控制，高精度通氣流量與罐壓電信號測量與控制，并與尾 氣CO2和O2分析儀或質譜儀連接。可精確得到發酵過程計算機參數優化與放大所必需的包括 各種代謝流特征或工程特征的間接參數，如攝氧率 (OUR) 、二氧化碳釋放率 (CER) 、呼吸商 (RQ) 、體積氧傳遞系數 (KLa) 、比生長速率 (μ) 等。廣泛應用于生物制藥 (傳統生物制藥和現 代基因工程制藥) 、食品輕工發酵、農業生物 (微生物飼料、微生物農藥、微生物肥料和動物 疫苗) 、新興生物能源和石化環保等行業工業化工程項目的系統設計和全面技術實施。帶動了 多個行業技術進步。

研究方向：微操作機器人系統、微納設計與加工、生物模式形成與組 織發育建模。 項目簡介： 在國家自然科學基金國家重大科研儀器設備研制專項（項目編號 61327802）等資助下，本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原 位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞 核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這 是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導入細胞的方式，細胞顯微操作技術廣泛 應用于生物工程領域。為了減輕實驗操作者的工作負擔，研究者開發 出自動化微操作系統，實現了自動化胚胎注射、機器人化單精注射、 機器人化貼壁細胞注射等多類微操作。然而，目前自動化微操作的操 作過程與手工操作類似，這些操作在保證操作本身高效、高成功率的 同時，并沒有考慮到微操作對后續生物過程（如后續細胞培養）的影 響，因此無法獲得顯著優于手工操作的生物結果。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微 分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最 小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力 最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著 減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工 操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核 移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操 作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受 力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其 它機器人化生物操作有借鑒意義。

本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆動物。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其它機器人化生物操作有借鑒意義。在深度信息提取、顯微視野拓展、超聲振動細胞穿入等方面擁有多項專利。

鼻咽癌家系隊列成員管理及問卷調查智能分析系統是針對廣東地區異常高發的鼻咽癌特殊人群——有 2個及2個以上的鼻咽癌親屬的、以家庭為單位的鼻咽癌高發家系為主要研究對象的研究設計，體現了云計 算、互聯網、大數據的設計理念和時代特征。

本發明公開了一種基于移動終端的答題卡識別分析方法及系統，屬于圖像識別技術領域。本發明包括數據通訊模塊、圖像處理模塊、記分統計模塊、數據存儲模塊和數據輸出模塊。通過采用二階圖像勢能原理進行賦值運算，每一個選項賦值為2的n?1次冪，n代表選項的順序號，每一題中任意選項的組合求其所有選項值的算術和即為該題的選項值，確保任意一個選項組合都不會出現重復值，得出該答題信息的成績。本發明使用已廣泛普及的智能移動終端設備，具有操作簡單、便于攜帶、硬件成本低、耗材廉價、無專業印刷技術要求等特點。本發明不僅可用于教學、培訓、心理測量還可用于調查統計分析領域具有明顯的經濟效益和應用價值。