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隨著科學技術的發展和人們健康意識的提高，生物材料在臨床醫學上的應用也越來越廣泛。各種人工生物材料如，人工導尿管、人工體腔引流管、人工靜脈導管、人工血液透析或腹膜透析管、人工氣管插管、人工心臟瓣膜、人工骨、人工聲帶等廣泛使用。統計顯示，全球每年有上百萬的生物材料制成的醫療裝置植于體內，僅在北美每年的尿路導管（urethral cathers and urinary stents）的使用量就高達1億支。但是，生物材料在給臨床治療帶來便捷的同時，仍存在某

多抗菌素（Polyoxins）也稱多抗霉素、多氧霉素、多效霉素，是一種肽嘧啶核苷類農用抗生素，由結構相關的14個組分（polyoxin A-N）組成，具有專門作用于植物病原菌的生物學活性。在農業上使用主要分兩類：一類以A、B組分為主，主要用于防治蘋果斑點落葉病、輪紋病、梨黑斑病，葡萄灰霉病，草莓、黃瓜、甜瓜白粉病，霜霉病，人參黑斑病和煙草赤星病等十多種作物病害；另一類以D、E、F組分為主，主要用于水稻紋枯病防治。多抗菌素還具有促進生長作用，微量添加能促進作物生長和增強防御能力，一般平均增產10～20％。作用機理主要是選擇性抑制真菌細胞壁組成成份幾丁質合成，由于一般農作物和哺乳動物體內無幾丁質組成部分，因此多抗菌素對人畜安全，無積累作用，無“三致作用”，安全性極高。 1、多抗菌素國內外研究進展 近年來，多抗菌素以其廣譜性，彌補了井岡霉素諸多不足，而生產成本與井岡霉素不相上下，具備了在廣大經濟作物小麥、水稻等大田作物大規模推廣的條件，潛在市場達數十億元以上，目前已成為國內殺菌除蟲的一線藥物之一。目前多抗菌素在國際上長期以來為日本獨家生產的壟斷品種，國內報道發酵法生產多抗菌素效價由原來的800μg/mL左右提高至1800μg/mL左右，這已經成為目前國內所能達到的最高效價，并且還停留在實驗室水平，無法與日本抗衡。 2、本課題組技術優勢 （1）團隊根據菌體在遲滯期、對數生長期、穩定期和衰亡期四個階段的生理生化特性及氧氣需求量的差異等特點，采用有氧、微氧、厭氧集成發酵技術多階段培養，實現了增加菌體生長密度和菌體活力的分階段發酵過程模型，將多抗菌素效價在1800μg/mL的基礎上提高30%，達到2300μg/mL； （2）團隊針對鏈霉菌屬菌絲體在發酵時發酵液粘度高、不易提取分離的培養特性，設計開發新型攪拌生物反應器和生產工藝，研究反應分離耦合技術在多抗菌素發酵過程的應用，并在1000L發酵罐中生產，成功實現發酵與分離同步，簡化操作步驟，減少環境污染，降低生產成本40%以上； （3）目前已在國內外重要期刊公開發表論文7篇，申請國家發明專利2項，授權1項。動物專用飼料抗生素——安來霉素 安來霉素（Enramycin）又名安來霉素、恩來霉素、持久霉素，是由包括13個不同種類的17個氨基酸分子和脂肪酸分子所組成多肽類抗生素。首次由日本武田藥品工業株式會社從Streptomyces fungicidicus發酵液中提取得到。1974年在日本正式注冊，作為豬雞促生長劑。進一步研究發現，恩來霉素作用機理是抑制細菌細胞壁中粘肽合成，粘肽是原核生物所特有組織，所以恩來霉素對真核細胞幾乎沒有作用，是一種廣譜、高效、安全新型飼料添加劑。具有如下特點：①飼料中微量添加就能促進畜禽增重；②對革蘭氏陽性菌具有強烈抗微生物活性；③腸道不吸收，不殘留于畜禽體內；④與臨床上現有抗生素或抗菌藥之間不存在交叉耐藥性；⑤在飼料里面可保持穩定性；⑥抑制產氨微生物，降低豬雞腸內和血液內氨濃度，安來霉素已經成為抗菌促生長飼料添加劑的一線產品。 1、安來霉素國內外研究進展 日本武田藥品工業株式會社實現了安來霉素的工業化生產，最高產量4530μg/mL，隨后被美國先靈葆雅動物保健品公司收購，成為全球主要的生廠商。發酵法生產安來霉素存在的單位體積發酵液中產物效價低、發酵周期長、中間副產物多、提取分離步驟復雜等問題，嚴重限制了其產業化進程。 2、本課題組技術優勢 （1）團隊已獲得一株恩霉素高產菌株Streptomyces sp.NJWGY3665，并對該菌種發酵條件的初步探索與優化，應用該菌株進行3L發酵罐試驗，發酵液中恩霉素濃度達11860μg/mL； （2）在前期實驗室研究基礎上進行工業化發酵優化，構建多階段發酵與高密度培養體系，與新型反應分離耦合技術集成，同時結合鏈霉菌圖像采集與處理系統，實現安來霉素發酵過程檢測與監控對發酵過程進行實時監測，中試1000L發酵罐效價可達18685 mg/L； （3）開發的安來霉素純化工藝，可獲得達到色譜純的安來霉素A，目前國內外均沒有安來霉素純品出售，該工藝填補國內外空白，達到國際領先水平； （4）目前已在國內外重要期刊公開發表論文8篇，申請國家發明專利4項，授權2項。

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據世界衛生組織統計，全世界每年死于細菌感染的人數已超過1700萬人。從歷次疾病流行的教訓中，人們清楚地認識到,有害細菌的傳播能通過各種途徑迅速蔓延。因此，這就迫切需要開發用于日常生活的抗菌材料解決憂關人們健康的難題，例如：各種衛生紙巾、擦拭紙、食品包裝材料、醫藥包裝、過濾、口罩或面罩、一次性醫療用品、包裝標簽等。然而,傳統的上述材料并不具備殺菌功能。行之有效的方法就是讓材料或紙張表面具有自然抑制或阻止病菌生長和傳播的能力。抗菌材料，其性能是破壞病菌

隨著人口的增加，國民經濟的發展，醫療衛生條件的改善，醫療衛生用品與器械的使用量每年成數倍的速度增加，達到數十億元的規模。例如，2003年歐洲僅醫用敷料市場即達到9億歐元，預計每年將有30％的增長率。而全球市場容量近千億人民幣，其中國內市場約50億元。然而絕大部分醫療衛生用品處于水平較低的狀況。每年國內都要使用近百萬付導尿管之類外用醫療器械，然而因為細菌、病毒等感染，引起病人各類并發癥，甚至危及生命。各類輸血、醫療衛生器械因病菌傳染、交叉感染常常成為主要導致疾  病的原因。又例如

成果介紹水資源匱乏是全球綠色可持續發展面臨的重大問題之一。地球周圍空氣中的水含量預計有1300萬億升，相當于全球湖泊淡水總含量的10[%]。對于這一“零成本”資源的綜合利用，一方面，將有效緩解淡水資源短缺問題；另一方面，將實現對空氣濕度的調控，為人類活動和生活居住提供舒適的空間，并改變人類的生存方式?；谏鲜鎏魬?，本項目擬研制基于超強吸水二維納米片的無能耗空氣水捕獲材料，并搭建相關水捕獲裝置。在水捕獲裝置中，超強吸水二維納米片可以高效、主動地吸附空氣濕度中的水分，吸附飽和后，在太陽光的照射下，吸附水將蒸發釋放并收集，從而實現可循環的、無額外能量輸入的空氣水捕獲。技術創新點及參數本項目的技術優勢在于，超強吸水二維納米材料的空氣水捕獲容量達自身重量的658[%]，且捕獲水可以在45oC左右（即太陽光觸發下）解吸，從而實現了理想的、無額外能量輸入的、淡水捕獲和供給。在理想情況下，1Kg超強吸水二維納米材料可以在1天之內捕獲21.5L的安全淡水。此外，本項目的超強吸水二維納米材料可以用于研制可旋轉濕度控制玻璃窗。玻璃窗朝空間內的一側旋涂超強吸水二維納米片，在調節空間內濕度達到一定程度后，180度旋轉玻璃窗，空間外的太陽光將刺激吸附水的釋放，從而實現了一種無能耗的空間內濕度可循環控制策略。這種濕度控制玻璃窗對未來的建筑設計、武器裝備等領域將產生顛覆性影響。市場前景目前國內外研究的空氣水捕獲材料主要存在吸附量低、循環利用能耗高、材料制備復雜等缺點，本項目的超強吸水二維納米片將有效彌補這些缺點，實現安全、綠色、無能耗的空氣水捕獲挑戰目標，并實現產業化生產和應用。這一裝置將為軍民在山區、沙漠、海洋等安全淡水資源短缺地區提供一種簡便高效的無能耗淡水供給策略。

成果介紹開發了一種基于超薄二維MOFs納米片的空氣水捕獲材料，其顯示了超強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度，在空氣水捕獲裝置及濕度控制玻璃窗發明具有重大應用潛力。技術創新點及參數通過范德華異質結組裝，實現了材料的強空氣水捕獲能力以及超低吸附水解吸溫度。1. 材料的空氣水捕獲量達到自身質量的500[%]以上；2. 吸附水解吸溫度在45oC以下，解吸時間在15分鐘以內；3. 時間短于1h的空氣水吸附-解吸過程。

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