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現有問題：現有的血紅蛋白類攜氧載體（HBOCs）主要為小分子修飾血紅蛋白、交聯劑聚合血紅蛋白以及包裹血紅蛋白。這些HBOCs制品的毒副作用在動物實驗和I, II, III期臨床試驗均有報道。正是基于臨床試驗中發現的HBOCs引起高血壓反應及增加病人心肌梗死的風險，2009年美國FDA拒絕了Northfield公司HBOCs產品（PolyHeme）的上市請求。現有HBOCs制品輸注后的毒副反應，主要是由于HBOC中游離或未聚合的血紅蛋白，包括氧合或非氧合狀態，透過內皮屏障，消耗內皮舒張因子一氧化氮（NO）；同時，血紅蛋白本身的氧化還原反應，生成的氧自由基造成機體氧化應激反應。 項目的創新性和優越性：? 本項目制備的新型攜氧納米粒子，完全不同于現有HBOCs制品，首先在納米粒子中包裹一定劑量的抗氧化劑，有效減少輸注血紅蛋白氧載體后可能產生的氧自由基。然后，通過結合珠蛋白將血紅蛋白穩定連接到納米粒子外膜。結合珠蛋白能與游離血紅蛋白結合成穩定的復合物，一方面避免了體內過量的游離血紅蛋白出現，減少輸注后縮血管效應引起的高血壓現象和胃腸道反應；另一方面，結合珠蛋白本身也可作為還原劑，減少血紅蛋白引起的氧化應激反應。?該新型攜氧納米粒子體內的代謝方式為納米粒子崩解后，結合珠蛋白/血紅蛋白復合物經網狀內皮系統清除，可大大減輕經腎臟排泄可能造成的腎損傷。?現有HBOCs類制品，特別是聚合血紅蛋白和包裹血紅蛋白，往往包含數量不等的血紅蛋白，分子量處于一定范圍，而且，還有部分游離血紅蛋白或未反應血紅蛋白并不能完全清除，這也是產生毒副作用的一大誘因。而本項目的攜氧納米粒子表面帶有數量可控的活性官能團，因此，可實現血紅蛋白的定點定量結合，得到分子量穩定的終產物。?現有的第三代HBOCs制品，大多用高分子材料將血紅蛋白包裹，輸注入人體后很難避免“突釋”效應，出現大量游離血紅蛋白，有可能對機體造成很大的傷害。而本項目所述的新型攜氧納米粒子，血紅蛋白與結合珠蛋白形成了穩定的復合物或者血紅蛋白與高分子材料牢固結合，即使納米粒子分解之后，也不會產生大量游離血紅蛋白，因此可大大減少相關風險。該新型攜氧納米粒子可以凍干粉末的形式保存，保存期長，穩定性高，運輸方便，可滿足各種環境下的應急使用和臨床常規應用。?使用的高分子載體為聚乙二醇-聚酯類共聚物。聚乙二醇（PEG）由于其本身不帶電荷、水溶性、無免疫原性、可以防止材料表面生物污染、減少蛋白質吸附和細菌貼附、并且不易被免疫體系識別等、且它在體內能溶于組織液中，能被機體迅速排出體外而不產生任何毒副作用的特點，是修飾納米粒子的理想材料。聚乙二醇的存在還可以有效屏蔽人體網狀內皮系統對納米粒子的吞噬和排異，延長粒子在血液中的循環時間。可生物降解且生物相容性良好的聚酯（聚己內酯/聚乳酸，PCL/PLA），無毒無刺激性，已經得到美國食品藥品監督管理局（FDA）的認證用于人體治療。

有序納米多孔功能材料，例如微孔的沸石和介孔的二氧化硅分子篩、金屬-有機框架材料（MOFs）和共價有機框架材料（COFs），由于其發達的孔道結構、較大的比表面積、較小的材料密度等優異的物理化學特性，在吸附、分離、傳感器、離子交換、負載催化、藥物輸送、電磁防護、環境治理、電化學能量存儲和轉化等諸多領域都有著廣泛應用。

劉奇航及其合作者通過密度泛函理論計算，為這一類反摻雜行為提出了一種稱為“極化子湮滅”的微觀機制。以電子摻雜某些氧化物為例，研究發現，具有反摻雜效應的材料在不考慮雜化效應的高對稱結構下具有半填充能帶，應為金屬。晶格畸變此時會打開帶隙，此時的低能激發發生在體系的配位陰離子之間。因此，這類材料的導帶底在摻雜之前有被認為從價帶分離出去的“空穴極化子”態，而電子引入后會復合這些空穴極化子回到價帶，而并不形成帶隙間的缺陷能級（如圖二所示）。這種反摻雜現象原則上和體系的電子關聯效應無關，例如在含有鎂空位的氧化鎂中也可以存在。另外，在鋰電池陽極材料LiFeSiO4、LiIrO3以及過渡金屬氧化物SmNiO3、SrCoO2.5等材料中存在摻雜范圍廣、帶隙變化大的反摻雜效應。? 值得一提的是，反摻雜效應可以通過不同摻雜手段可逆地調節體系的帶隙以及導電性，具有非常廣泛的應用前景，如燃料電池、光電器件、全固態離子導體，甚至人工智能等。該研究圓滿地解釋了導電性隨摻雜濃度增加而減弱的反摻雜效應的微觀機理，并且給出了具有這種性質的材料一般滿足的條件

本發明提供了一種新型魚源抗菌肽moronecidin突變體及其制備方法和應用。本發明通過生物軟件對魚源抗菌肽moronecidin的氨基酸序列進行空間結構分析，將其22個氨基酸中的2處氨基酸進行突變(K7R和V20K)，同時為了保證抗菌肽C末端的酰胺化，在C末端添加了天冬酰胺N，獲得一種新型魚源抗菌肽突變體，使其抗菌效力獲得顯著提高。在此基礎上，選用畢赤酵母偏愛密碼子，人工合成新型魚源抗菌肽moronecidin突變體基因，克隆于畢赤酵母中表達，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發酵規模放大到發酵罐水平，實現抗菌肽產品的高密度發酵和高效表達。發酵液進一步純化后可制成粉劑、液體等抗菌肽制劑用于水產動物飼料添加劑或水產動物疾病的預防和治療制劑。

本發明提供了一種新型豬源抗菌肽突變體及其制備方法和應用。本發明通過生物軟件對豬源抗菌肽PMAP37的氨基酸序列進行空間結構分析，將其37個氨基酸中的3處氨基酸進行突變（L6K、K20L和L31K），獲得一種新型豬源抗菌肽突變體，使其抗菌效力獲得顯著提高。在此基礎上，選用畢赤酵母偏愛密碼子，人工合成新型豬源抗菌肽突變體基因，克隆于畢赤酵母中表達，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發酵規模放大到發酵罐水平，實現抗菌肽產品的高密度發酵和高效表達。發酵液進一步純化后可制成粉劑、液體等抗菌肽制劑用于畜禽疾病的預防和治療。

禽蛋蛋白質種類多，在攻克13種功能成分分離純化的基礎上，實現了溶菌酶、卵轉鐵蛋白等五種蛋白質的聯合純化。采用合適離子強度打開卵粘蛋白與其它蛋清蛋白質的結合，規避了溶菌酶和卵轉鐵蛋白與卵粘蛋白易結合特點，實現5種成分高提取率與高純度，同時保持了蛋白質的分子結構與生物活性；操作簡便快捷，縮短純化周期1/3；所用填料支持快流速，適合大規模生產；實現了功能蛋白、剩余蛋清以及環境“三方面”無損害的綠色技術。卵轉鐵蛋白補鐵劑使我國補鐵食品由無機鐵、有機鐵、卟啉鐵發展到蛋白鐵時代。攻克以水為介質的殼膜高效環保分離技術，避免了媒介對殼、膜有效成分損害及環境二次污染。發明蛋殼鈣生物發酵與轉化乳酸鈣、丙酸鈣、檸檬酸鈣、乙酸鈣的技術方法；突破不溶性膠原蛋白轉化成可溶性膠原蛋白等技術難題，開發出堿性蛋白酶酶解雞蛋殼膜蛋白制備抗氧化肽技術，實現了蛋殼膜資源的高附加值利用。合成所用復合金屬氧化物催化劑具有環境友好和重復利用性，并開發出了乳化和油溶性涂膜保鮮劑。 利用禽蛋中豐富的蛋白質開發功能性產品，具有十分廣闊的前景。 （注：本項目發布于2019年）

“新型聚苯乙烯保溫材料的關鍵技術開發與應用”主要涉及一種新型的聚苯乙烯防火保溫材料。這種新型防火保溫材料內部為獨立的密閉式氣泡結構，具有穩定的化學和物理結構，比普通EPS泡沫板具有更好的隔熱和保溫性能，導熱系數在（0.028-0.032）W/（m.k），保溫持久穩定，其抗壓、抗沖擊、防潮和不透氣、耐腐蝕、抗老化等性能也表現非常優異，且無毒無害，是最佳的環保型防火保溫材料之一，可廣泛應用于建筑外墻和地面、機場跑道、高鐵路基、冷庫、河道防滲等領域，市場前景廣闊。   2014年度天津市科學技術三等獎（第一單位） 獲獎人：劉志華

本項目擬通過建立復合納濾膜多層結構的協同設計方法，豐富復合納濾膜制備的理論基礎，提升納濾膜的分離性能，形成一批具有自主知識產權的高性能納濾膜制備技術，并實現規模化生產，促進納濾膜分離技術的廣泛應用。

傳統的植物組織培養的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養。固體、半固體培養是一個勞動密集型技術，需要大量的手工勞動，導致生產成本居高不下。液體培養易于操控，適合大規模的組培生產，但是由于組培苗長期的浸泡在液體中，無法進行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴重、抗逆性較差，栽培死亡率高，也增加了生產成本。隨著植物組織培養產業日益興盛，傳統的固體、半固體培養及液體培養模式已經滿足不了產業的需求。 新型生物反應器采用間歇浸沒培養模式和自動化控制技術，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優化該裝置的浸沒頻率等參數，實現了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統的培養模式作比較，無論在培養周期、種苗質量上均較優。由于通量大，在育種上的應用節省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產業化應用水平。 項目技術優勢 間歇浸沒培養系統結合了固體培養（最大化氣體交換）和液體培養（營養充分的吸收）的優點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養中占有一定的優勢，植物的長勢情況和增殖率比傳統的固體培養、半固體培養和液體培養都要好，所獲得的幼苗和體細胞胚體質量高，更能很好的適應環境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，生產成本和傳統的模式相比大幅度的降低，在商業化生產上占有很大的優勢。 ①.減少甚至避免玻璃化實驗證明，增加通風和植物材料間歇的接觸液體培養基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒培養系統正好具備這兩個特征。 ②.組培苗環境適應性強利用傳統的培養方式獲得的組培苗，對環境適應能力較弱，在煉苗階段由于環境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統獲得的植物由于在培養時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數能夠成功的適應環境，煉苗成活率較高。 技術成果 本項目已利用新型生物反應器進行了半夏、鐵皮石斛、大蒜、百合等經濟植物的擴繁。 目前本項目已申請發明專利1項，實用新型專利2項：