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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(jī)框架材料（MOFs）和共價(jià)有機(jī)框架材料（COFs），由于其發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、較小的材料密度等優(yōu)異的物理化學(xué)特性，在吸附、分離、傳感器、離子交換、負(fù)載催化、藥物輸送、電磁防護(hù)、環(huán)境治理、電化學(xué)能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化等諸多領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。

劉奇航及其合作者通過(guò)密度泛函理論計(jì)算，為這一類(lèi)反摻雜行為提出了一種稱(chēng)為“極化子湮滅”的微觀機(jī)制。以電子摻雜某些氧化物為例，研究發(fā)現(xiàn)，具有反摻雜效應(yīng)的材料在不考慮雜化效應(yīng)的高對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)下具有半填充能帶，應(yīng)為金屬。晶格畸變此時(shí)會(huì)打開(kāi)帶隙，此時(shí)的低能激發(fā)發(fā)生在體系的配位陰離子之間。因此，這類(lèi)材料的導(dǎo)帶底在摻雜之前有被認(rèn)為從價(jià)帶分離出去的“空穴極化子”態(tài)，而電子引入后會(huì)復(fù)合這些空穴極化子回到價(jià)帶，而并不形成帶隙間的缺陷能級(jí)（如圖二所示）。這種反摻雜現(xiàn)象原則上和體系的電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)無(wú)關(guān)，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(yáng)極材料LiFeSiO4、LiIrO3以及過(guò)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(yīng)。? 值得一提的是，反摻雜效應(yīng)可以通過(guò)不同摻雜手段可逆地調(diào)節(jié)體系的帶隙以及導(dǎo)電性，具有非常廣泛的應(yīng)用前景，如燃料電池、光電器件、全固態(tài)離子導(dǎo)體，甚至人工智能等。該研究圓滿地解釋了導(dǎo)電性隨摻雜濃度增加而減弱的反摻雜效應(yīng)的微觀機(jī)理，并且給出了具有這種性質(zhì)的材料一般滿足的條件

本發(fā)明提供了一種新型魚(yú)源抗菌肽moronecidin突變體及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)生物軟件對(duì)魚(yú)源抗菌肽moronecidin的氨基酸序列進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)分析，將其22個(gè)氨基酸中的2處氨基酸進(jìn)行突變(K7R和V20K)，同時(shí)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(yú)源抗菌肽突變體，使其抗菌效力獲得顯著提高。在此基礎(chǔ)上，選用畢赤酵母偏愛(ài)密碼子，人工合成新型魚(yú)源抗菌肽moronecidin突變體基因，克隆于畢赤酵母中表達(dá)，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實(shí)現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達(dá)。發(fā)酵液進(jìn)一步純化后可制成粉劑、液體等抗菌肽制劑用于水產(chǎn)動(dòng)物飼料添加劑或水產(chǎn)動(dòng)物疾病的預(yù)防和治療制劑。

本發(fā)明提供了一種新型豬源抗菌肽突變體及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)生物軟件對(duì)豬源抗菌肽PMAP37的氨基酸序列進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)分析，將其37個(gè)氨基酸中的3處氨基酸進(jìn)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(chǔ)上，選用畢赤酵母偏愛(ài)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(dá)，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實(shí)現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達(dá)。發(fā)酵液進(jìn)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(yù)防和治療。

本發(fā)明涉及一種新型介孔碳擔(dān)載的金屬催化劑及其制備方法，金屬催化劑由金屬粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳載體10wt％～99.99wt％組成，介孔碳載體由雜原子摻雜的介孔碳材料制成，該雜原子摻雜的介孔碳材料是以含有雜原子的離子液體為單體，與模板劑在室溫下混合，然后在400～1000℃下煅燒1～6小時(shí)，冷卻至室溫，最后除去模板劑制得，金屬粒子的平均粒徑為1～100nm，介孔碳材料中雜原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01wt％～80wt％。本發(fā)明催化劑可以通過(guò)氮、硫、磷、硼、氟等雜原子的摻雜調(diào)控納米金屬的價(jià)態(tài)以及金屬在載體表面的沉積與分散，從而有利于增強(qiáng)其催化活性。另外，催化劑制備簡(jiǎn)單，對(duì)水、空氣和熱穩(wěn)定。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:實(shí)驗(yàn)室研究概貌：衰老相關(guān)疾病就是隨著年齡升高其發(fā)病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。根據(jù)我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導(dǎo)致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會(huì)導(dǎo)致各種衰老相關(guān)疾病。因此，衰老與衰老相關(guān)疾病具有共同機(jī)制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機(jī)制，開(kāi)發(fā)延緩衰老新策略。實(shí)驗(yàn)室研究成果：我們建立了新型藥物篩選平臺(tái)，以動(dòng)物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產(chǎn)物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發(fā)現(xiàn)了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。特點(diǎn)如下：療效好：活性較治療相應(yīng)疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。靶點(diǎn)新：藥物相應(yīng)靶點(diǎn)（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點(diǎn)。同時(shí)新發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)有可能是導(dǎo)致疾病的真正基因。已知靶點(diǎn)有可能只是導(dǎo)致某些癥狀的表層靶點(diǎn)。劑量低：相對(duì)于現(xiàn)有臨床藥物，我們發(fā)現(xiàn)的小分子劑量為其臨床應(yīng)用劑量的1/400-1/10，因此長(zhǎng)期使用副作用將會(huì)更低。有治愈潛力：根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，益生菌、小分子可以避免現(xiàn)有臨床藥的毒副作用，比如現(xiàn)有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護(hù)腎、降低動(dòng)脈粥樣硬化的功能。同時(shí)，我們選用的益生菌，本身就具有優(yōu)化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。數(shù)量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請(qǐng)專(zhuān)利14項(xiàng)。治療性益生菌5種。適應(yīng)癥廣：個(gè)別小分子、益生菌可同時(shí)預(yù)防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內(nèi)顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關(guān)疾病。合作需求：關(guān)于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的高新區(qū)建立企業(yè)，也希望與大型藥企合作開(kāi)發(fā)藥物。同時(shí)，我們可在以上所述研究領(lǐng)域提供技術(shù)服務(wù)、咨詢服務(wù)等。

本發(fā)明涉及一種新型螺環(huán)膦-羧酸的銥絡(luò)合物及其制備方法和應(yīng)用。具體地講是以取代的7-羧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺雙二氫茚為配體，在堿的作用下形成羧酸負(fù)離子，再與銥前體進(jìn)行絡(luò)合，可以得到不同的銥/螺環(huán)膦-羧酸絡(luò)合物。該新型螺環(huán)膦-羧酸的銥絡(luò)合物能夠催化多種不飽和羧酸的不對(duì)稱(chēng)氫化反應(yīng)，表現(xiàn)出很高的活性和對(duì)映選擇性，具有很好的工業(yè)化前景。

南開(kāi)大學(xué)劉陽(yáng)研究員與天津醫(yī)科大學(xué)康春生教授合作在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊NanoLetters（DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644）上發(fā)表文章，提出了一種新型的納米復(fù)合材料（NC-KLVFF），可有效清除Aβ毒性寡聚體，并減輕Aβ誘導(dǎo)的AD小鼠的神經(jīng)毒性。該納米復(fù)合材料為表面集成有Aβ捕捉肽（KLVFF）的小粒徑納米顆粒（圖2b，14±4nm）。這種納米復(fù)合材料將KLVFF通過(guò)原位聚合交聯(lián)在血清蛋白質(zhì)分子表面（圖2a），與Aβ共培養(yǎng)可顯著改變Aβ寡聚體的形貌，進(jìn)而形成Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇而不是Aβ寡聚體。隨著病理性Aβ寡聚體的減少，納米復(fù)合材料減輕了Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷，并恢復(fù)了腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬Aβ的能力，最終保護(hù)了海馬神經(jīng)元免受凋亡。研究人員考察了NC-KLVFF在減輕神經(jīng)毒性和促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞清除方面的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NC-KLVFF通過(guò)與Aβ作用形成納米團(tuán)簇體，顯著減輕了Aβ對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞膜的黏附，進(jìn)而減小了對(duì)神經(jīng)元的損傷（圖3a,b）。在小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)Aβ的吞噬實(shí)驗(yàn)中，也觀察到Aβ/NC-KLVFF納米團(tuán)簇體展現(xiàn)出更易被內(nèi)在化的特點(diǎn)（圖3c,e）。

實(shí)驗(yàn)室研究概貌： 衰老相關(guān)疾病就是隨著年齡升高其發(fā)病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。 根據(jù)我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導(dǎo)致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會(huì)導(dǎo)致各種衰老相關(guān)疾病。因此，衰老與衰老相關(guān)疾病具有共同機(jī)制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機(jī)制，開(kāi)發(fā)延緩衰老新策略。 實(shí)驗(yàn)室研究成果： 我們建立了新型藥物篩選平臺(tái)，以動(dòng)物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產(chǎn)物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發(fā)現(xiàn)了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。 特點(diǎn)如下： 療效好：活性較治療相應(yīng)疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。 靶點(diǎn)新：藥物相應(yīng)靶點(diǎn)（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點(diǎn)。同時(shí)新發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)有可能是導(dǎo)致疾病的真正基因。已知靶點(diǎn)有可能只是導(dǎo)致某些癥狀的表層靶點(diǎn)。 劑量低：相對(duì)于現(xiàn)有臨床藥物，我們發(fā)現(xiàn)的小分子劑量為其臨床應(yīng)用劑量的1/400-1/10，因此長(zhǎng)期使用副作用將會(huì)更低。 有治愈潛力：根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，益生菌、小分子可以避免現(xiàn)有臨床藥的毒副作用，比如現(xiàn)有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護(hù)腎、降低動(dòng)脈粥樣硬化的功能。同時(shí)，我們選用的益生菌，本身就具有優(yōu)化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。 數(shù)量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請(qǐng)專(zhuān)利14項(xiàng)。治療性益生菌5種。 適應(yīng)癥廣：個(gè)別小分子、益生菌可同時(shí)預(yù)防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內(nèi)顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關(guān)疾病。 合作需求： 關(guān)于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的高新區(qū)建立企業(yè)，也希望與大型藥企合作開(kāi)發(fā)藥物。同時(shí)，我們可在以上所述研究領(lǐng)域提供技術(shù)服務(wù)、咨詢服務(wù)等。