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作者:管理员    发布于:2010-05-13 16:50:36    文字:【】【】【

  主页星鱼娱乐注册此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗?答案是肯定的!4月28日,《自然催化》以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。经过一年半的努力,我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸(油脂)。这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。先把二氧化碳变成“食醋”或许有人会问,人造的葡萄糖和油脂可以直接吃吗?好吃吗?对此,曾杰回应:“经过后续纯化处理,可以食用。”那么,二氧化碳究竟是如何变成葡萄糖和油脂的?“首先,我们需要把二氧化碳转化为可供微生物利用的原料,方便微生物发酵。”曾杰说,在常温常压条件下,清洁、高效的电催化技术是实现这个过程的理想选择,他们就此已经发展了成熟的电催化剂体系。至于要转化为哪种原料,研究人员将目光瞄准了乙酸。因为它不仅是食醋的主要成分,也是一种优秀的生物合成碳源,可以转化为葡萄糖等其他生物物质。“二氧化碳直接电解可以得到乙酸,但效率不高,所以我们采取‘两步走’策略——先高效得到一氧化碳,再从一氧化碳到乙酸。”曾杰说。研究人员发现,一氧化碳通过脉冲电化学还原工艺形成的晶界铜催化合成乙酸的效率可高达52%。不过,常规电催化装置生产出的乙酸混合着很多电解质盐,无法直接用于生物发酵。所以,为了“喂饱”微生物,不仅要提升转化效率,保证“食物”的数量,还要得到不含电解质盐的纯乙酸,保证“食物”的质量。“我们利用新型固态电解质反应装置,使用固态电解质代替传统电催化技术中的电解质盐溶液,直接得到了无需进一步分离的纯乙酸水溶液。”夏川介绍。微生物“吃醋”产葡萄糖得到乙酸后,研究人员尝试利用酿酒酵母这一微生物来合成葡萄糖。“酿酒酵母主要用于奶酪、馒头、酿酒等发酵行业,同时也因其优秀的工业属性,常被用作微生物制造与细胞生物学研究的模式生物。”于涛说,利用酿酒酵母通过乙酸来合成葡萄糖的过程,就像是微生物在“吃醋”,酿酒酵母通过不断地“吃醋”来合成葡萄糖。“然而,在这过程中,酿酒酵母本身也会代谢掉一部分葡萄糖,所以产量并不高。”于涛表示。对此,研究团队通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件,废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。之后,实验中的工程酵母菌株在摇瓶发酵的条件下,合成的葡萄糖产量达到1.7g/L。“我们利用这种生物酿酒酵母‘从无到有’地在克级水平合成了葡萄糖,这代表了该策略较高的生产水平与发展潜力。”于涛说,为进一步提升合成葡萄糖的产量,不仅要废除酿酒酵母的能力,还要加强它本身积累葡萄糖的能力。于是,研究人员又敲除了两个疑似具备代谢葡萄糖能力的酶元件,同时插入来自泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件。于涛表示,泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件可以“另辟蹊径”,将酵母体内其他通路中的磷酸分子转化为葡萄糖,增加了酵母菌积累葡萄糖的能力。经过改造后的工程酵母菌株的葡萄糖产量达到2.2g/L,产量提高了30%。新型催化方式有坚实根基更重要的是,近年来,随着新能源发电的迅速崛起,电力成本下降,二氧化碳电还原技术已经具备与依赖化石能源的传统化工工艺竞争的潜力。同时,微生物作为活细胞工厂,其优点是产物多样性很高,能够合成许多无法通过人工生产或人工生产效率很低的化合物,是非常丰富的“物质合成工具箱”。比如,在人们常见的白酒、馒头、抗生素等食品药品的加工中,微生物就发挥着重要作用。“这样,合成葡萄糖和油脂所需要的电力和微生物就有了保障,通过电催化结合生物合成的新型催化方式就有了坚实的根基。”夏川说。对此,中国科学院院士、中国催化专业委员会主任李灿研究员评价,这项工作耦合了人工电合成与生物合成,发展了一条由水和二氧化碳到含能化学小分子乙酸,然后经工程改造的酵母微生物催化合成葡萄糖和游离的脂肪酸等高附加值产物的新途径,为人工和半人工合成“粮食”提供了新的技术。“该工作开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略,为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例,是二氧化碳利用方面的重要发展方向。”中国科学院院士、上海交通大学教授邓子新说道。同时,曾杰也强调,这项成果尚处于实验室的基础研究阶段,如果要推向实用,还需要进一步提高能量效率和产率,降低生产成本。曾杰表示,接下来,研究团队将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的同配性和兼容性。未来,如果要合成淀粉、制造色素、生产药物等,只需保持电催化设施不改变,更换发酵使用的微生物就能实现。

  近日,应欧盟委员会的要求,欧盟食品安全局食品添加剂和营养源科学专家组(ANSPanel)发布氢化葡萄糖浆作为食品添加剂的安全性评估意见。氢化葡萄糖浆属于氢化淀粉水解产物,主要由麦芽糖醇、山梨糖醇和更高分子量的多羟基化合物组成。对所有年龄段的人来说,早餐的谷物食品、饼干和糕点是氢化葡萄糖浆最重要的潜在来源。对此,专家组进行了一系列的小鼠饲喂试验和人体学试验研究。以个人体重级别来分类,专家组评估了来源于所有推荐的食物中氢化葡萄糖浆的每日最高暴露量。其中,成人对氢化葡萄糖浆的暴露最少。专家组指出,氢化葡萄糖浆饮食暴露的最高水平小于13周小鼠试验得到的无害作用剂量,其所评估的暴露水平是基于氢化葡萄糖浆应用于所有食物中后存在的假设。专家组认为,从推荐的食物用法和用量水平的角度来说,人体试验中服用的剂量和案例中报道的剂量的暴露水平已经接近于肠胃紊乱的剂量。因此,应该考虑添加其他允许使用的多羟基化合物类食品添加剂来起到通便作用。另外,氢化葡萄糖浆现有的毒理学数据不足以建立其每日允许摄入量(ADI),但是基于现有的资料,可以断定氢化葡萄糖浆目前所推荐的用法和用量不存在安全方面的担忧。

  在活体成像技术中,一些新的光学探针及光调控技术的出现,拓展了该技术的应用领域。上期给大家分享了检测活性氧的探针,能够在活体水平监测局部炎症中活性氧自由基(ROS)的释放,以及基于肿瘤微环境中高ROS水平介导的自发光动力效应,实现肿瘤诊疗一体化。今天给大家分享一篇2019年发表在《NatureMethods》杂志上的文章。作者设计了一种生物发光的探针BiGluc,利用该探针即可在体内、体外实时、无创的长期监测葡萄糖的摄取。葡萄糖是大多数生物体能量的主要来源,其异常摄取与许多病理条件有关,如肿瘤、糖尿病、神經退行性疾病、非酒精性脂肪性肝炎等。到目前为止,基于18FDG的正电子发射断层成像(PET)仍然是测量葡萄糖摄取的金标准。还没有光学成像技术能够很好的检测该指标。文章中作者设计了一种可以可视化和定量葡萄糖吸收的光学探针。该探针是基于结合笼状萤光素技术与生物正交‘点击’反应,即可激活的笼状萤光素三芳基膦酯(CLP)与全氟苯基叠氮基修饰的葡萄糖(GAz4)分子之间产生的生物正交点击反应,该反应导致游离萤光素的释放,此时在萤光素酶的存在下,即可产生可量化的生物发光信号,其信号强度与葡萄糖的代谢水平相关。在活体成像中,首先是表达萤光素酶的动物注射CLP,24小时后注射GAz4,注射后即可使用IVIS小动物活体成像系统进行成像,如下图所示。图1.BiGluc.探针的设计策略点击查看视频:为了研究BiGluc探针在活体水平的应用,文中使用基因工程鼠FVB-luc+/+【该小鼠通过β-actin启动子广泛的表达萤光素酶】来进行评价。在三组FVB-luc+/+小鼠中,首先尾静脉注射CLP溶液,24h后分别灌胃GAz4(BiGluc组)、GAz4+d-葡萄糖(BiGluc+d-葡萄糖组)或PBS(背景组)。结果显示,d-葡萄糖(1:300ratiowiththeGAz4probe)的竞争能够对BiGluc信号进行抑制,使得信号值下降至背景值。从而成功证明BiGluc探针与天然底物存在竞争(下图a-c)。为了进一步研究BiGluc和d-葡萄糖的在体内的选择性,作者进行了胰岛素耐受性试验。高水平的胰岛素会导致GLUT4易位到细胞膜,随后组织对d-葡萄糖摄取的增加。因此实验中FVB-luc+/+小鼠静脉注射CLP,24h后注射GAz4结合PBS溶液(对照组)或者胰岛素,随后进行生物发光成像,结果显示胰岛素处理组小鼠的信号增加了三倍(下图d)。图2.转基因小鼠(FVB-luc+/+)中d-葡萄糖摄取的成像和定量这些实验结果表明,BiGluc探针可以可靠地用于可视化研究活体水平d-葡萄糖的摄取,并且可以进行定量,从而也提示该探针可用于糖尿病等代谢疾病的研究。同样,该探针可用于肿瘤葡糖糖摄取的研究。葡萄糖转运蛋白,特别是GLUT1,在多种类型肿瘤发展中起着至关重要的作用。实验中使用裸鼠接种4T1-luc或4T1-luc-GLUT1?/?细胞,肿瘤生长至体积65mm3,所有的动物注射等量的萤光素,以确保肿瘤的大小和萤光素酶的表达量相同。如前所示,进行BiGluc探针成像实验。实验结果表明,与对照组相比,4T1-luc-GLUT1?/?发光强度降低38%。同样文中还研究了BiGluc信号是否可以通过化学抑制GLUT1转运体来调节。众所周知,WZB-117是一种小分子的GLUT1可逆抑制剂,能够在不同的癌症中有效地阻止葡萄糖的摄取。结果显示WZB-117处理组,葡萄糖摄取信号减少50%(下图c,d)。同样文中比较了BiGluc探针和18F-FDG-PET在肿瘤移植体中的应用效果。结果显示4T1-luc-GLUT1?/-细胞对葡萄糖的摄取量降低,与BiGluc探针成像结果一致(下图e,f)。图3.使用BiGluc和18F-FDG探针对肿瘤异种移植模型中d-葡萄糖的摄取进行成像和定量这些结果都证明了BiGluc探针在研究机体葡萄糖摄取中强大的功能。相信这项技术可以广泛应用于药物研发以及监测与葡萄糖摄取异常相关疾病的发生和进展,如癌症、糖尿病和肥胖等。此外,BiGluc技术扩大了生物发光成像技术可检测的生物分子的范围。在未来,利用新的红移萤光素-萤光素酶组合技术可以进一步提高BiGluc探针灵敏度,将进一步扩大其应用范围。文章来源关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问

  什么是钠、钾元素?钠是细胞外液中带正电的主要离子,参与水的代谢,保证体内水的平衡,调节体内水分与渗透压;维持体内酸和碱的平衡;钠对ATP的生产和利用,肌肉运动,心血管功能,能量代谢都有关系,此外糖代谢,氧的利用也需要钠的参与;同时钠可以维持血压正常,增强神经肌肉兴奋性。与钠相对,人体中的钾主要(95%以上)在细胞内部,是细胞液中主要的正离子。钾参与糖类、蛋白质的正常代谢。葡萄糖和氨基酸经过葡萄细胞膜进入细胞合成糖原和蛋白质是必须有适量的钾离子参与;维持细胞内正常渗透压,由于钾主要存在于细胞内,因此钾在细胞内渗透压的维持中起着主要作用;维持细胞内外正常的酸碱平衡,钾代谢紊乱时,可影响细胞内外酸碱平衡。钾和钠一起作用,维持体内水分的平衡和心律的正常(钾在细胞内起作用,钠在细胞外起作用);钾和钠平衡失调时会损害神经和肌肉的机能。实验本实验根据中国药典2020年版四部通则0406来进行,采用日立ZA3000原子吸收分光光度计进行测试。实验过程:1.复方乳酸钠葡萄糖注射液中钠元素测定配置0μg/ml,2μg/ml,2.5μg/ml,3μg/ml,3.5μg/ml,4μg/ml浓度的标准溶液,同时提取注射液样品中的钠元素,标准溶液及样品液制备完成后,上机进行测试。喷入空气-乙炔火焰,在高温火焰中形成的钠基态原子对钠特征谱线进行吸收,在一定吸光值范围内,其吸光度值和钠的浓度成正比。测试结果:2.葡萄糖氯化钠钾注射液中钠元素测定配置0μg/ml,0.9μg/ml,1.35μg/ml,1.8μg/ml,2.25μg/ml,2.7μg/ml浓度的标准溶液,同时提取注射液样品中的钠元素,标准溶液及样品液制备完成后,上机进行测试。喷入空气-乙炔火焰,在高温火焰中形成的钠基态原子对钠特征谱线进行吸收,在一定吸光值范围内,其吸光度值和钠的浓度成正比。测试结果:3.复方葡萄糖电解质MG3注射液中钾元素测定配置0μg/ml,1.5μg/ml,2.25μg/ml,3μg/ml,3.75μg/ml,4.5μg/ml浓度的标准溶液,同时提取注射液样品中的钾元素,标准溶液及样品液制备完成后,上机进行测试。喷入空气-乙炔火焰,在高温火焰中形成的钾基态原子对钾特征谱线进行吸收,在一定吸光值范围内,其吸光度值和钾的浓度成正比。测试结果:结论本次实验对注射液中提取的钠、钾元素进行测试。结果表明,日立ZA3000可以对特征波长589nm的钠元素和766.5nm的钾元素进行准确稳定的分析,测试结果不受注射液中其它共存物质的背景影响,方法稳定可靠。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。

  酒醅中可溶性淀粉转化葡萄糖有多少?酒曲生产需要一定的发酵周期,发酵过程不便调控,因此酒曲的化学成分分析对于制曲生产起着相当重要的作用。衡量大曲质量的优劣主要是根据大曲的水分、酸度、淀粉、发酵力、酯化力、糖化力等理化指标的大小,再辅以感官来进行综合评判。其中大曲糖化力是一个重要指标,是表征大曲将酒醅中可溶性淀粉转化为葡萄糖的能力。检测大曲糖化力的传统方法为斐林试剂法,存在耗时长、样品前处理过程繁琐等不足,因此建立一种快速、高效的大曲糖化力检测方法具有重要意义。本实验采用步琦的近红外光谱仪NIRMaster对大曲糖化力的快速检测。近红外光谱技术结合偏最小二乘法检测大曲糖化力1仪器设备瑞士Buchi公司的NIRMaster傅里叶变换近红外光谱仪。光谱谱区范围为4000~10000cm-1,光谱分辨率为8cm-1,扫描次数为48次,测量序列个数为3。2样品酒厂酿酒周期的现用大曲200个3实验方法3.1大曲糖化力化学方法测定大曲糖化力的化学测定法采用斐林试剂法。大曲中的糖化酶能将淀粉水解为还原糖,还原糖可以将斐林试剂中的二价铜离子还原为一价铜离子,反应终点由次甲基蓝指示。根据还原一定量的斐林试剂所需的还原糖量,可计算大曲样品的糖化酶活力,即1g大曲在35℃、pH4.6条件下,反应1h,将可溶性淀粉分解为葡萄糖的能力。每个样品的检测均取2个平行样。3.2大曲样品的近红外光谱测量方法将大曲样品平铺于培氏培养皿样品杯底部,样品量约占样品杯2/3,并用样品勺压紧,避免出现缝隙,然后将样品杯放置于测量池上进行测量。4结果实验数据处理方法采集的光谱数据用NIRCal化学计量学分析软件处理和计算。▲大曲糖化力化学值与预测值的散点图上图可直观的看出模型的光谱预测值与原始值的相关性较好。其中,建模集的相关系数为r为0.9613,验证集的相关系数r为0.9528;建模集标准偏差SEC与验证集标准偏差SEP的比值为29.6099/29.7088=0.9967,模型稳定性较好,具有很好的预测能力。▲未知样品含量预测值与化学值的比较模型的验证结果可以看出,大曲糖化力近红外模型预测值的平均相对误差为5.27%,说明该近红外模型有较好的预测能力。为考察两种方法检测结果之间的差异性,采用SPSS软件对50组大曲样品进行差异显著性分析。结果见下表。从分析结果可以看出,在0.05水平上,两种方法差值的显著性结果为0.830,大于0.05,说明两种方法的检测结果的差异性并不显著,均可以反映大曲糖化酶活力大小,该模型可以用于大曲糖化力的预测。5讨论本试验采用近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立了预测大曲糖化力的定量模型。通过对模型的预测结果与传统方法检测结果的对比分析可以看出,该模型的准确度可以满足实际生产中大曲糖化力的预测。近红外光谱分析具有以下特点:操作简单分析速度较快,适合大批量重复测试测试过程中无需使用化学试剂、无污染样品可以重复使用可用于生产线参考文献王军凯,王卫东,蒋明,韩瑶,等.近红外光谱技术结合偏最小二乘法检测大曲糖化力[J].酿酒,2018(3):116-118.

  记者28日从杭州医学院获悉,该校许秋然研究员团队联合华中科技大学科研人员,研发出一种基于亚微米通道异质膜的固态纳米通道生物传感器,实现了对不同pH值和线微摩/升的超低浓度葡萄糖的无酶检测。相关研究论文近期发表于国际期刊《化学工程杂志》。活体细胞进行新陈代谢,会与周围环境进行物质交换,细胞膜上由特殊蛋白质组成的离子通道,就是这种物质交换的重要途径。在免疫反应、病原体感染等人体生理、病理变化活动中,细胞膜对糖类的识别起到重要作用。通过离子通道对糖类的分析检测,可以深入了解细胞间糖的选择性跨膜吸收和转运,作为生命科学、临床医学等领域研究的关键参数。此前,糖类检测技术均是基于100纳米孔径以下的纳米通道有可识别的电化学信号,但纳米通道空间有限,电阻较高,目标分子响应信号弱。科研人员持续追求高灵敏度、低检测限的糖类检测技术。本次研究中,该团队设计了一种仿生离子通道,选择具有耐高温、良好吸附性和透水性等特性的阳极氧化铝多孔通道膜AAO,作为这一通道的基底;通过聚多巴胺—金纳米颗粒多层组装的方法,在AAO通道内壁上原位生成并固定了大量可调节大小和密度的金纳米颗粒;通过将大量的糖分子探针修饰在金纳米颗粒的表面,制得了具有ICR特性,并对糖类响应良好的亚微米通道孔径的异质膜。“通俗地讲,修饰探针分子,相当于在仿生离子通道墙壁上安装了摄像头。AAO孔径269纳米,具有更大的修饰空间和流体运输通道,可输出更强的目标分子响应信号。”许秋然解释道,具有ICR特性,相当于给摄像头输入识别程序,更易识别细胞中糖类的电化学信号特征。许秋然表示,这一方法具有通用性,可据此研发出检测仪器,糖类检测仅是抛砖引玉,提供一个具体的检测案例。异质膜作为基底具有普适性,可拓展检测范围,通过修饰分子探针,对氨基酸、蛋白质、DNA等物质进行检测,好比给摄像头输入不同的程序,让它识别不同的对象。

  目的:建立了离子色谱-积分脉冲安培法同时检测黄酒中的阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、核糖、乳糖,并对这几种糖的含量进行探讨。方法:色谱分离选用CarboPacTM10(250mm×4mm)分析柱,以氢氧化钠和无水乙酸钠为淋洗液进行梯度洗脱,流速为1.0mLmin-1,柱温为30℃的色谱条件,在20min内实现6种糖的分离,利用建立的方法对26个黄酒样品中的单糖含量进行了测定。结果:该方法的重现性(RSD)≤3.70%,相关系数R2≥0.9990,加标回收率为91.6%~109.1%,最低检出限为2.99×10-3~1.38×10-3μgmL-1。结论:黄酒中主要存在的单糖是葡萄糖,阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、核糖和乳糖的含量较低;半甜型黄酒中单糖的含量高于加饭酒,其含量的差异可能与酿造工艺有关。离子色谱_积分脉冲安培法检测黄酒_省略_乳糖_甘露糖_葡萄糖_核糖_乳糖_徐诺.pdf

  每年,世界著名的合成生物学竞赛iGEM(InternationalGeneticallyEngineeredMachine)都会吸引数以千计来自全球各地的学生,就&ldquo 组装生命系统&rdquo 的创意与技术一较高下。JeromeSessini/Magnum为了探讨合成生物学给社会安全和人类健康带来的潜在风险,2014年11月,FBI特工爱德华· 尤(EdwardYou)假设了这样一个场景:如果经过遗传改造的酵母能将糖&ldquo 加工&rdquo 成鸦片,我们该怎么办?曾经的假想现在已经成线年iGEM大赛结束一周后,两位专门研究如何用酵母制造鸦片的科学家找到了我们。那时他们还没有发表论文,希望听听我们作为生物技术政策研究人员的意见。他们想知道,如何能在论文中将研究的益处最大化,并且缓和由此带来的风险的尖锐性。如今,加利福尼亚大学伯克利分校的约翰· (JohnDueber)、肯高迪亚大学的文森特· 马丁(VincentMartin)和同事已经将这篇论文公诸于众。经他们改造的酵母具有将葡萄糖转换成吗啡的完整生化反应通路(见&ldquo &lsquo 酿造&rsquo 鸦片的酵母&rdquo );而卡尔加里大学的研究人员更是给这架&ldquo 鸦片机器&rdquo 添上了最后一块零件。我们现有的吗啡都提取自罂粟(Papaversomniferum)。而通过改造酵母,寻找更简单、更可控的生物合成途径,可以帮助我们获得更便宜、成瘾性更低、更安全,以及更有效的镇痛药物。酵母可以自我复制、容易生长、貌不显眼,还能轻易地播撒四方。因此,这一研究还会为鸦片制品的违禁交易提供便利。鸦片制品可以由此实现分散化、本地化生产,普通人可以轻而易举地得到它们。这些年来,合成生物学家利用改造过的酵母、细菌和真核植物,制造了许多&ldquo 友好&rdquo 的物质,例如抗疟疾药物、香氛、调味料、工业化学品和燃料。制造吗啡的酵母菌株,是我们研究出的第一种可以合成管制镇痛药的生物系统;然而,它肯定不会是最后一种可能&ldquo 惹麻烦&rdquo 的生物合成系统。合成生物学界应该和监管者合作,积极评估这类具有&ldquo 两面性&rdquo 的技术的风险与收益。本文列出了一些最需要优先讨论的问题,它们不仅关乎公共卫生与安全,也与合成生物学的前景密切相关。这些问题包括:只允许持有相关执照的机构、获得授权的研究人员和技术人员使用能够合成鸦片制品的酵母菌株;减小这种酵母菌株对鸦片违禁交易市场的吸引力;贯彻灵活、灵敏的监管措施,以应对我们对这一技术在认识上的转变,以及技术本身的变化。&ldquo 酿&rdquo 鸦片的酵母葡萄糖需要经过若干个生物化学反应才能变成吗啡,研究人员花费了7年时间才赋予了酵母合成吗啡的能力。参与这一研究的3个团队分别将罂粟、甜菜根,以及土壤中一种细菌的遗传物质转移到酵母中,使其获得发生其中一个或几个反应的能力。第4个团队则为这条反应链接上了最后一环,在酵母中实现了(S)-网状番荔枝碱[(S)-reticuline]到(R)-网状番荔枝碱的转化:一种能够实现&ldquo 葡萄糖&rarr 吗啡&rdquo 全转化的酵母由此诞生。理论上,只要懂得一些基本的发酵操作,任何人都能使用家用的啤酒发酵工具养殖这种酵母。如果你用发酵罐&ldquo 酿&rdquo 出了10g吗啡,只需喝下1~2ml发酵液,你就能摄入一个标准的处方剂量。现有的工程酵母菌株并没有这么高的产能,然而,其他一些相关的商业化发酵产物,已经达到了此种产出率,有些物质的产出率甚至比这还高10倍以上。尽管研究人员的初衷是制造合法的镇痛药,这一新技术还是带来了不少麻烦。生物合成的吗啡要么比现有吗啡具有更高的费-效比(即在成本相等的情况下效果更好)、更为监管者所接受,要么成瘾性更小、更安全。然而,现有的吗啡在制造、管理,以及运输环节上,成本都不高。2001到2007年间,高产罂粟的成功培育使得罂粟制品(又叫&ldquo 罂粟杆浓缩物&rdquo ,一般以大批量形式销售)的成本降低了20%(约为每公斤300~500美元)。合成生物学家、神经科学学家、药物化学家等不同领域从业人员必须通力合作,并且进行旷日持久、所费不赀的临床试验,才能设计出更具商业价值的鸦片类镇痛药。此外,为了防止更多人对鸦片上瘾,全球鸦片制品的供需都处于严格的管控之下。法律保障为了防止罂粟制品流向非法市场,国际社会、各个国家均制定了多种条约与法律。鸦片制造国往往会采用有安保措施的大型设施生产鸦片制品。为了加强安全性,澳大利亚甚至专门选种了一种含有大量二甲氢吗啡的罂粟品种。二甲氢吗啡很难转变成吗啡,直接口服还会导致中毒。我们很难预测全球最大的麻醉品管制机构&mdash &mdash 国际麻醉品管制局(InternationalNarcoticsControlBoard,INCB))&mdash &mdash 会对这种新型吗啡合成系统作何反应。INCB不大可能因此削减目前鸦片类镇痛药的生产定额,也不大可能对目前合法的鸦片交易模式进行调整。这就阻碍了酵母菌株进入鸦片制造市场。这种新型酵母菌株很可能对鸦片的违禁交易市场产生巨大影响。如今,鸦片有两个主要的非法交易渠道。首先是药物处方。非法交易者会窃取氧可酮(oxycodone)或氢可酮(hydrocodone)等镇痛药处方、开具不合理处方,或将合法处方非法销售出去。其次是毒品犯罪网络。阿富汗、缅甸、老挝、墨西哥等国家非法种植的罂粟制成的会通过犯罪网络流入市场,并以几十上百倍于成本的价格出售。新型菌株为毒品犯罪网络(特别是对毒品有高需求的北美和欧洲)提供了一个新&ldquo 选项&rdquo 。使用酵母制毒极易掩人耳目。酵母生长迅速、运输方便,不论犯罪组织还是执法机构都很难对这种酵母的流向进行控制。总之,由此带来的&ldquo 分散化&rdquo 与&ldquo 本地化&rdquo 生产,必然会降低非法鸦片制品的生产成本,增加其易得性,对全球的鸦片问题起到持续的恶化作用。目前,全世界有超过1600万人正在非法使用鸦片制品。理论上讲,有了这种酵母,你只需家用的啤酒酿造工具,就能制造吗啡。(HowHweeYoung/EPA/Corbis)四点建议若要对这一研究进行灵活、合理的监管,我们需要克服两个主要障碍。首先,目前我们对&ldquo 工程微生物&rdquo 的监管,主要集中在病原微生物(例如炭疽杆菌和天花病毒)上;酵母本不在监管的范畴中。其次,要实现有效监管,各国与国际的药物监管部门、执法机构需要通力合作,然而他们的行为规范与准则各不相同。公共卫生专家、科学家、监管者和执法机构必须加强沟通与协调。INCB,以及其他研究生物安全与生物安保监管的专业组织,就可以担负起组织这类国际对话的责任。以下四点,是为四个亟待解决的问题敲响警钟。技术层面我们在设计酵母菌株时,应该尽可能降低它们对犯罪分子的&ldquo 吸引力&rdquo 。例如,我们可以用它制造对毒贩无甚价值的(比如二甲氢吗啡);另外,我们可以弱化工程菌株,使其只能在既定的实验室环境内发挥作用,这样一来,一般人就很难利用它在其他地方生产和收集鸦片制品;最后,我们还可以设计需要特殊的营养成分,才能正常生长的酵母菌株。我们已经将以上&ldquo 生物遏制手段&rdquo (methodsofbiocontainment)应用在了大肠杆菌(Escherichiacoli)上。我们也可以给这种菌株打上DNA水标记(DNAwatermark)之类的&ldquo 烙印&rdquo ,方便执法机构对其进行识别。加强审查鉴于犯罪组织可能利用公开的DNA序列制造自己的菌株(尽管这种可能性不大),那些专门提供DNA片段定制服务的公司,也需要提高警惕。制造此种酵母菌株的基因序列必须被列入DNA片段供应商的审查列表。目前,这一审查列表由两个自发性组织&mdash &mdash 国际合成生物学学会(InternationalAssociationofSyntheticBiology)与国际基因合成联合会(InternationalGeneSynthesisConsortium)&mdash &mdash 负责监管,而审查的对象仅限于病原体的基因片段。健全安保我们应该对此种酵母的使用环境进行严格管控,只有经监管者许可、受到控制的场所,才能利用它生产麻醉剂。上锁、安警报、实验室与实验原料监控系统等物理性质的生物安保措施可以防止酵母被盗。实验室的工作人员需要通过安保审查,方能上岗。同样,研究人员要承担相应的权责,不能向未经合法授权的单位或个体提供酵母菌种。法律监管监管麻醉剂的现有法律,例如《美国管制药物法案》(USControlledSubstanceAct)以及其他国家的类似法律,应该将监管触角延伸至此类酵母,保证其产物在生产与销售上的合法性。生物技术的发展日新月异,如果我们能够对这种具有两面性的技术采取有力、有效的监管,就能给以后的类似情况树立榜样。事实上,参与此项研究的生物学家,已经在最关键问题上做出了表率:他们愿意,也正在为他们的&ldquo 造物&rdquo 担负责任。然而,这篇文章的写作对象并不是他们。其他基因组工程师也在沿着这条道路前进。参与研发基因组编辑工具CRISPR/Cas9的科学家已经对学术界和监管机构发出呼吁,对CRISPR/Cas9进行积极的风险评估;而在此之前,我们不能利用这一工具编辑野生动植物基因,或修改人生殖细胞基因组。合成生物学已经日臻成熟,这要求我们必须拿出负责的态度,做出负责的行动。(撰文:肯尼思· A· 奥耶(KennethA.Oye)J· 查普尔· H· 劳森(son)塔尼亚· 布贝拉(TaniaBubela)。

  3月21日,国家食品药品监督管理总局(CFDA)发布了《持续葡萄糖监测系统注册技术审查指导原则》(2018年第56号),旨在加强医疗器械产品注册工作的监督和指导,进一步提高注册审查质量。附件:持续葡萄糖监测系统注册技术审查指导原则.doc

  近期,上海师范大学杨海峰教授、刘新玲博士课题组报道了一种用于检测葡萄糖对映体的SERS策略,相关成果以“ChiralDetectionofGlucose:AnAminoAcid-AssistedSurfaceEnhancedRamanScatteringStrategyShowingOppositeEnantiomericEffectsonSERSSignals”为题发表在国际化学权威杂志AnalyticalChemistry上(DOI:10.1021/acs.analchem.2c02340)。研究背景:在手性环境中(如人体内),由于分子间手性相互作用的差异性,手性分子和其对映体可表现出不同的性质和功能。因而,手性分子检测是一个非常重要的研究课题。圆二色(CD)光谱是一种常用的手性光谱检测技术,其检测原理是基于手性分子对于左旋和右旋圆偏振光具有不同的吸收系数,使得对映体产生符号相反的CD信号,从而可以直观地区分手性构型(图1)。然而,对于不含生色团的手性分子而言,其CD信号很弱、或者超出仪器检测波长范围。因此,发展灵敏的光谱分析技术用于手性分子构型鉴定和含量测定具有重要意义。表面增强拉曼光谱(SERS)分析方法灵敏度高,SERS信号可以反映出分子间相互作用机制,但是如何将SERS技术优势应用于手性检测仍有待于深入研究。研究内容:人体对氨基酸和葡萄糖具有特殊的对映体选择性,分别以L-氨基酸和D-葡萄糖为主,上述手性选择性起因仍是一个未解的科学难题。受此启发,如图2所示,该课题组制备了L-苯丙氨酸(L-Phe)修饰的“核-卫星”金纳米结构作为SERS基底。该基底与D-葡萄糖(D-Glu)混合后,L-Phe的SERS信号强度会增加(“signalon”);反之,L-葡萄糖(L-Glu)会降低L-Phe的SERS信号强度(“signaloff”)。若以上述基底的SERS信号为参考,通过差值计算法,则可以获得和CD光谱类似的SERS信号强度差值曲线,即D-Glu和L-Glu表现出符合相反的SERS差值信号,从而直观地区分D-Glu和L-Glu手性构型。根据上述signalon和signaloff效应,该方法可以测定葡萄糖对映体过量值(ee)及浓度,并可拓展到唾液中葡萄糖浓度检测(10-8~10-4mol/L)。图一示例:圆二色光谱法区分对映体示意图(来源:Anal.Chem.)图二示例:用于葡萄糖对映体检测的SERS分析策略示意图(来源:Anal.Chem.)本研究通过氨基酸和葡萄糖对映体之间的差异化手性相互作用,导致氨基酸的SERS信号变化具有对映体选择性,实现葡萄糖对映体的区分及其含量测定,从而提供了一种基于SERS的手性分析策略。

  各有关单位:根据《苏州市计量测试学会团体标准管理办法(试行)》等相关规定,由苏州市计量测试学会提出并归口的《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》(T/SZJL 4-2023)团体标准已按规定程序审查、审批通过,现予以发布,标准自2023年10月10日起实施。特此公告!苏州市计量测试学会2023年10月08日苏州市计量测试学会关于发布《人唾液中葡萄糖浓度的测定 离子色谱法》团体标准的通知.PDF

  各有关单位:根据《苏州市计量测试学会团体标准管理办法(试行)》的有关规定,学会对《人唾液中葡萄糖浓度的测定离子色谱法》》、《洁净室服装及织物空气粒子过滤效率检测方法》2项团体标准组织了立项评审会议,经专家评审,符合立项要求,现予以立项。特此公告!同时欢迎与本标准有关的高校、科研机构、技术机构及相关企业单位或个人加入本标准的起草制定工作,有意参与本团体标准起草制定工作的请与学会联系。联系人及电话:胡学刚电子邮箱:州市计量测试学会2023年04月17日关于《人唾液中葡萄糖浓度的测定离子色谱法》团体标准的立项通知.PDF关于《洁净室服装及织物空气粒子过滤效率检测方法》团体标准的立项通知.PDF

  近日,国家卫生健康委员会、国家市场监管总局联合发布了2023年第6号文件,关于85项食品安全国家标准和3项修改单的公告,其中包括了GB 5009.8-2023《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(以下称新标准)。新标准将替代GB 5009.8-2016 《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》和GB 5413.5-2010《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖、乳糖的测定》,并于2024年3月6日正式实施。那么,新标准与GB 5009.8-2016、GB 5413.5-2010比较,有哪些变化呢?增加方法数量新标准在GB 5009.8-2016高效液相法和酸水解-莱茵-埃农氏法的基础上,增加了离子色谱法和莱茵-埃农氏法,即新标准共有4种测定方法。扩大方法适用范围新标准第一法高效液相色谱法保留了饮料类,新增了糖果样品中5种糖的测定,且将GB 5009.8-2016中的谷物类、乳制品、果蔬制品、蜂蜜、糖浆等扩大至粮食及粮食制品、乳及乳制品、果蔬及果熟制品、甜味料范畴。新增的第二法离子色谱法则适用于食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定。离子色谱法利用糖类物质在碱性溶液总中呈离子状态的原理,在糖类检测中的应用越来越多。其中,离子色谱-脉冲安培法检测糖类具有灵敏度高、样品无需衍生处理等优点。仪器参考条件:新标准中第三法酸水解-莱茵-埃农氏法与GB 5009.8-2016中第二法适用范围一致,适用于食品中蔗糖的测定。新增的第四法莱茵-埃农氏法与GB 5413.5-2010第二法适用范围一致,但是新标准仅保留了婴幼儿食品和乳品中乳糖的测定。试样经除去蛋白质后,在加热条件下,以次甲基蓝为指示剂,直接滴定已标定过的费林氏液,根据样液消耗的体积,计算乳糖含量。果糖、葡萄糖、麦芽糖和低聚半乳糖等会对乳糖的测定产生干扰。由此可见,新标准的适用范围更广。修改高效液相色谱法的标液储存时间和浓度新标准将混合标准储备液的保存时间由GB 5009.8-2016的4℃密封储存一个月延长至0℃~4℃密封条件下储存三个月。同时,新标准增加了更低浓度点的(0.200 mg/mL)混合标准工作液,且规定可根据待测液浓度适当调整混合标准工作液浓度。这条内容的修改,使得糖含量的测定更加灵活便捷。完善高效液相色谱法和酸水解-莱茵-埃农氏法试样制备和提取过程新标准取消了GB 5009.8-2016中关于固体、半固体和液体试样要取代表性样品200 g(mL)的要求,新增了对于冷冻饮品、巧克力、胶基糖果等难溶解试样的制备和提取条件,填补了GB 5009.8-2016中此类样品前处理过程的空缺。检出限、定量限修改GB 5009.8-2016高效液相色谱法仅对于检出限作出规定,新标准在此基础上,增加了定量限。因此,在测定低糖含量的样品时,应注意该要求。此外,GB 5413.5-2010和GB 5009.8-2016的滴定法规定了检出限、定量限,而新标准的滴定法删除了检出限和定量限的要求。修改滴定原理新标准第三法酸水解-莱茵-埃农氏法为食品中蔗糖的测定方法。该方法原理特别指出,棉子糖、水苏糖、低聚半乳糖、果聚糖、聚葡萄糖和抗性糊精等会对蔗糖的测定产生干扰。新标准第四法莱茵-埃农氏法为婴幼儿食品和乳品中乳糖的测定方法,该方法原理也特别指出,果糖、葡萄糖、麦芽糖、低聚半乳糖等会对乳糖的测定产生干扰。因此,在使用第三法和第四法进行测定时,要特别注意样品中是否含有上述种类的糖,注意方法适用性。点击获取更多食品新标准解读

  各有关单位:根据《食品安全法》及其实施条例规定,我委组织起草了《食品安全国家标准食品营养强化剂(6S)-5-甲基四氢叶酸,氨基葡萄糖盐》等5项食品安全国家标准和修改单(征求意见稿),现向社会公开征求意见。请于2023年6月30日前登录食品安全国家标准管理信息系统()在线提交反馈意见。附件:征求意见的食品安全国家标准目录食品安全国家标准审评委员会秘书处2023年5月6日相关标准如下:序号标准名称制定/修订营养与特殊膳食食品1项1.食品安全国家标准食品营养强化剂(6S)-5-甲基四氢叶酸,氨基葡萄糖盐制定食品添加剂2项2.食品安全国家标准食品添加剂聚乙烯醇修订3.食品安全国家标准食品添加剂氧化亚氮(GB1886.350-2021)第1号修改单修改单理化检验方法与规程1项4.食品安全国家标准食品中蛋白质的测定修订食品产品1项5.食品安全国家标准乳粉和调制乳粉修订

  近日,农产品所肉类加工创新团队在《JournalofPharmaceuticalAnalysis》(中科院一区TOP期刊,IF=14.026)在线发表题为“Personalglucosemeterscoupledwithsignalamplificationtechnologiesforquantitativedetectionofnon-glucosetargets:Recentprogressandchallengesinfoodsafetyhazardsanalysis”的综述文章。该文章系统报道了血糖仪结合信号放大技术定量检测非葡萄糖靶标在食品安全领域的最新进展与挑战。血糖仪凭借购买成本低、测试量小、操作简单和定量结果可靠的优势,已成为数百万糖尿病患者不可或缺的一部分,也是当下医疗诊断领域最成功的即时检测设备之一。当前研究者们发现通过血糖仪与纳米材料负载多酶标记、核酸扩增、DNA酶催化、响应性纳米材料包封及其他信号放大技术结合,可有效应对食品基质效应、危害物痕量、检测时间长和资源匮乏等快检问题。血糖仪在食品安全危害分析领域展现出巨大潜力。本文系统报道了基于血糖仪传感策略的基本检测原理,包括目标识别、信号转导和信号输出。根据其结合不同信号放大技术对其进行了分类并讨论了血糖仪在食品安全领域中的未来前景和潜在机遇与挑战,为食品安全领域的现场快速检测提供了有价值的参考。农产品加工与营养研究所为论文第一通讯单位,肉类加工团队硕士研究生贺锋为论文第一作者,杜鹏飞博士为论文共同通讯作者。该研究获得了国家现代农业(肉羊)产业体系建设专项、山东省羊产业技术体系和山东省自然科学青年基金等项目资助。(撰写:杜鹏飞核稿:刘丽娜)文章亮点:1.血糖仪是检测食品危害物的有效工具2.描述了基于血糖仪生物传感策略的原理3.讨论了血糖仪在生物传感应用中的优缺点4.展望了血糖仪在食品安全领域的未来挑战和前景

  点评朱锦芳(NIH)2022年5月23日,上海交通大学基础医学院生化与分子细胞生物学系童雪梅教授课题组及其合作团队,上海市免疫学研究所李斌研究员课题组和复旦大学附属华山医院/脑科学转化研究院杨辉研究员,在NatureMetabolism杂志在线发表题为Non-oxidativepentosephosphatepathwaycontrolsregulatoryTcellfunctionbyintegratingmetabolismandepigenetics的研究论文,揭示非氧化磷酸戊糖途径(非氧化PPP)对调节性T(Treg)细胞代谢模式及细胞功能的调控机制。NatureMetabolism同期发表伦敦帝国理工学院MargaritaDominguez-Villar博士为该研究撰写的News&Views特评,认为该文章发现非氧化PPP在Treg细胞活化和功能调控中的中心地位(acentralregulator)。表达特征转录因子Foxp3的Treg细胞是一类具有免疫抑制功能的CD4+T细胞亚群,维持机体免疫系统稳态,防止免疫过激诱发自身免疫病。已知葡萄糖酵解、脂肪酸氧化和氨基酸分解代谢等都参与Treg细胞功能调控。PPP是一条不产生ATP的葡萄糖分解代谢途径,由生成NADPH的氧化PPP和产生5-磷酸核糖的非氧化PPP组成。非氧化PPP包括4个代谢酶催化的5步可逆反应,可以通过改变代谢物流向来满足细胞的功能需求。非氧化PPP是否参与免疫细胞如Treg细胞的代谢与功能调控尚不清楚。转酮醇酶TKT是非氧化PPP中催化两步可逆反应的代谢酶。童雪梅团队已发现TKT在肝脏、脂肪和肠道中调控糖脂代谢平衡的重要作用(LiMetal,CancerResearch,2019 TianNetal,Diabetes,2020 TianNetal,CellDeath&Disease,2021)。在本研究中,研究人员通过构建Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠模型,深入探究非氧化PPP是否和如何调控Treg细胞代谢及功能。他们研究发现,Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠出生3周后发生严重自身免疫性疾病,并且在断奶之后相继死亡,其表型与缺失Foxp3基因的小鼠相似。进一步研究发现,敲除TKT在不影响Treg数目和转录因子Foxp3水平的情况下,阻断Treg细胞的免疫抑制功能。为了排除炎症反应的影响,研究者根据Foxp3基因位于X染色体和雌鼠X染色体选择性失活的特点,构建了在同一只鼠中既有TKT缺失又有TKT正常表达的Treg细胞嵌合小鼠模型。该小鼠Treg细胞的转录组和表观遗传组分析表明,TKT缺失导致Treg细胞中87.9%的差异表达基因被下调,染色质可及性降低。这些被下调的基因几乎全部为效应性Treg特征性基因,表明非氧化PPP对调控Treg细胞免疫抑制功能是必需的。研究者进一步发现,TKT缺失导致Treg细胞NADPH减少和氧化应激增加,葡萄糖进入线粒体氧化减少,脂肪酸氧化增加,氨基酸分解代谢显著增强,分解代谢重构使线粒体功能受损。同时,被氧化应激和线粒体损伤诱发的还原性TCA循环使α-酮戊二酸/琥珀酸及α-酮戊二酸/富马酸比率降低,DNA甲基化增加,抑制Treg细胞特征性功能基因表达,导致其免疫抑制性功能丧失。文章也发现非氧化PPP中的另外一个代谢酶——转醛醇酶(TAL),对维持效应性Treg特征性功能基因表达也不可或缺。此外,在自身免疫性病人外周血Treg细胞中,TKT水平显著降低。综上所述,此研究首次揭示非氧化PPP对于调控Treg细胞中糖、脂和蛋白质分解代谢稳态、维持代谢物依赖的表观遗传修饰和功能基因表达有关键作用,即非氧化PPP可以通过整合三大营养物质代谢和表观遗传修饰控制Treg细胞功能。这项研究将为通过调控Treg功能防治自身免疫性疾病和其它免疫相关疾病提供新策略新手段。非氧化PPP通过整合代谢组和表观遗传组调控Treg细胞功能上海交通大学医学院博士生刘琪、阿拉巴马大学伯明翰分校博士生朱方明和上海市免疫学研究所博士生刘鑫男是该研究论文的共同第一作者。此项研究得到复旦大学生物医学研究院叶丹研究员、海军军医大学附属长征医院风湿免疫科徐沪济主任、上海交通大学附属仁济医院沈南主任、上海交通大学基础医学院徐天乐教授、清华大学药学院胡泽平研究员、阿拉巴马大学伯明翰分校胡晖教授等合作实验室的大力协助。通讯作者为童雪梅教授、李斌研究员和杨辉研究员。专家点评朱锦芳JeffZhu(Chief,MolecularandCellularImmunoregulationSection,NIH)调节性T细胞(Tregs)在维持免疫耐受和免疫稳态中发挥关键作用,并且参与调节感染和癌症中的各种免疫反应。一方面,Treg功能的丧失通常与自身免疫和过度炎症有关;另一方面,肿瘤微环境中激活的Treg往往会抑制肿瘤免疫。因此,了解Treg的产生、激活及其获得抑制性功能的机制不仅将拓展基础免疫学认知,而且将为各种免疫相关疾病提供新颖有效的临床疗法。不同的代谢途径在控制Treg和效应性辅助型CD4+T(Th)细胞的发育和分化中作用不同。经典观点认为,Tregs更倾向于脂肪酸氧化,而效应Th细胞主要利用葡萄糖作为能量来源。在本项工作中,童雪梅团队及其合作实验室共同发现,非氧化磷酸戊糖途径(非氧化PPP)在控制Treg细胞激活和抑制功能中起着关键作用。非氧化PPP是葡萄糖分解代谢的一个分支,它在Treg和效应性Th细胞中的功能尚不清楚。令人惊奇的是,在Treg中敲除非氧化性PPP中的重要酶—转酮醇酶(TKT),小鼠会产生致死性自身免疫病。Treg细胞特异性TKT缺失导致其失去免疫抑制功能,却不影响其发育和Foxp3蛋白表达。机制上,童雪梅及其合作团队发现TKT缺失诱导线粒体氧化应激和还原性TCA循环,导致α-酮戊二酸(α-KG)水平降低。α-KG作为重要的表观遗传辅助因子,能调控组蛋白和DNA去甲基化酶的功能。TKT缺失时,Treg中众多基因的DNA甲基化增加,染色质可及性下降。并且,α-KG补充能够改善由Treg特异性TKT缺失引起的自身免疫反应。此外,在临床自身免疫性疾病患者外周血Treg中,TKT水平被下调。Treg获得抑制功能需要被激活,TKT缺失诱发的自身免疫反应是由活化Treg特征性基因表达减少所导致的。由于Treg细胞群体的异质性,单细胞分析可以为TKT如何调节Treg激活和表观修饰提供一个更清晰的解释。然而,该研究发现在大约1000个激活态Treg特征基因中,只有124个受到TKT缺失的影响,却诱发了显著的小鼠自身免疫病表型,表明这个小的基因群体包含对Treg功能至关重要的效应分子,例如IL-10和TIGIT等。因此,本项研究发现令人印象非常深刻。本项工作不仅促进我们全面认识Treg细胞激活和功能的机理,而且在未来治疗人类疾病方面具有潜在重要转化价值。原文和特评链接:,

  血糖是血液葡萄糖含量的简称。葡萄糖是人体的重要组成成分,也是能量的重要来源。正常人体每天需要很多的糖来提供能量,为各种组织、脏器的正常运作提供动力。所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。血糖不宜过低,也不能过高。当血糖过高的时候,会增加肾小球的滤过压力,甚至会强制破坏肾小球的滤过功能,导致肾单位被破坏。除此之外,对神经、视网膜、心脑血管也有一定程度的损伤。所以,定期对体内血糖水平进行监测是十分必要的。空腹时,全血血糖的正常值为3.9~6.1mmol/L,可换算为70~110mg/dL,凡是在此范围内的空腹全血血糖值都属于正常情况。长期服用一些药物会导致血糖值出现偏差,造成药物性高血糖。如降压药物、降脂药物、抗病毒药物、抗菌药物、免疫抑制剂、抗精神病类药物、糖皮质激素等。这些药物在用于治疗非血糖相关性疾病时,通过损害胰岛β细胞分泌功能而致胰岛素分泌不足,或降低外周组织对胰岛素的敏感性,进而致血糖升高。另外,服用一些药物短期内不会对血糖造成明显影响,检测时却会误导血糖仪,如对乙酰氨基酚、维生素C、水杨酸、尿酸、胆红素、甘油三酯、麦芽糖、木糖等。其中,维生素C具有抗氧化作用,会影响血糖的测定,大部分在医院使用的血糖检测设备是通过葡萄糖氧化酶法检测血糖,葡萄糖氧化酶具有氧化的作用,而维生素C具抗氧化的效果,这会减弱葡萄糖氧化酶的氧化效果,从而导致测量值偏低。在日常生活中,血糖监测能够直接了解机体实际的血糖水平,有助于我们判断自身的健康情况,在疾病预防中起到重要作用。

  美国食品药品监督局(FDA)曾经连续3次发出缺陷警告,使用葡萄糖脱氢酶(GDH-PQQ)技术的血糖仪或试纸,可能会造成异常的低血糖、昏迷甚至是死亡。2009年8月,FDA再次发出警告。因为从1997-2009年间,美国FDA已经接到13起致命报告。尽管如此,这并不妨碍使用这种技术的外资血糖仪在中国旺销。在国内,一些血糖仪的经销商称,早在2008年前后,不少因上述问题导致的不良事故发生。一位知情人士告诉时代周报记者:罗氏诊断内部早已发现有此缺陷,在中国也有过医疗事故,如今仍在努力推使用新技术的血糖仪试纸上市。而对于原先使用的血糖仪,罗氏表示,目前无须召回。3月5日,在“优化医院设备科管理和血糖监测设备最新进展高峰论坛”上,罗氏诊断产品(上海)有限公司健康医护部总监张焱先生透露,罗氏方面正在努力推新技术的血糖仪试纸上市,罗氏诊断即将在中国上市的卓越金锐血糖试纸,将采用更为先进的葡萄糖脱氢酶技术(GDH-MUT)。罗氏血糖仪仍为首推品牌美国FDA的通知中称,由于GDH-PQQ技术会与某些非葡萄糖的糖类如麦芽糖、半乳糖和木糖等发生反应,而导致血糖仪读数假性偏高。如果患者根据这个假性高值接受治疗,可能会造成异常的低血糖(低血糖症)、昏迷、甚至死亡。FDA收到的13份与GDH-PQQ血糖检测试纸相关的死亡报告,均受麦芽糖或其它非葡萄糖的糖类物质的干扰。FDA列举涉及此技术的厂家包括:罗氏诊断、雅培糖尿病健康、HomeDiagnostics等。美国FDA的警告一度引起中国的高度重视。记者查阅国家监管部门的文件发现,国家药监局在2007年1月“就美国FDA连续发布糖类治疗药物引起血糖监控错误的安全性警告进行情况通报”、2009年9月再次发出警告:“警惕采用葡萄糖脱氢酶吡咯喹啉醌(GDH-PQQ)技术的血糖检测产品”,国家卫生部2009年8月发布“加强便携式血糖检测仪临床使用管理的通知”文件中,均提到慎用GDH-PQQ技术的血糖仪。然而,在不少三甲医院的内分泌科等多个科室,仍在用罗氏血糖仪。据了解,在诸多三甲医院,罗氏血糖仪是向中国患者首推使用的品牌之一。目前中国市面上的血糖仪,外资品牌以90%销售份额占据绝对优势,其中罗氏血糖仪的销量约占三分之一,排第二,略低于强生。排在两者之后的是拜耳、雅培等。国家有关部门已有如此密集的通报,那为什么GDH-PQQ技术的血糖仪仍然通过各种渠道流入三甲医院呢?上海交通大学附属第一人民医院糖尿病研究室副主任王煜非教授,一直从事血糖监测方面的研究。他对时代周报记者表示:“血糖仪致命,只是传闻,事故在中国还没发现”。中山大学附属第三医院副院长、内分泌专家翁建平教授亦表示:“没听说发生事故,这个现象出现的概率很小。”罗氏巧言搪塞是否罗氏血糖仪在国外可能致死,在国内则是安全的呢?北京的一位张女士刚得糖尿病,在朝阳医院附近的和春寿药房买回一台罗氏血糖仪,早上空腹检查时,用家里的罗氏血糖仪查出是5,到医院做生化检查是7.3,这令张女士十分困惑。另一位患者周先生分别在罗氏血糖仪和强生血糖仪上进行检测,得到的结果是血糖含量分别为8.4和7.6。“血糖不是血压,还是去医院做大生化最准确。”专家早就指出,血糖值是一个受太多因素影响的读数。其中有一种情况是,因为试纸而导致的偏差,却被很多患者忽视。根据参与反应的酶的种类,血糖仪主要分为葡萄糖氧化酶血糖仪(强生、拜耳为主)和葡萄糖脱氢酶血糖仪(罗氏、雅培为主)两种。葡萄糖氧化酶易与氧气结合,造成结果出现偏差,较为落后 葡萄糖脱氢酶技术不受血液或空气中氧分子的干扰,但其中一类GDH-PQQ由于技术性的缺陷,则可能造成测量误差。广东省中医院内分泌科一位医生则告诉记者:“这事我听说过。我有一位江苏的患者朋友,久病成医,用罗氏血糖仪测量后,根据数值自己调药治疗,结果引起头晕不舒服,到医院检验科对比咨询,发现数值偏差很大。不知道是否就是试纸的问题。”另外一款血糖仪的经销商则表示,GDH-PQQ技术的血糖仪出过事故。2008年,王烨(化名)就曾对GDH-PQQ脱氢酶技术导致的医疗事故传闻进行过调查。“罗氏血糖仪确实出过事情,当时据我们公司在天津、上海、湖南、湖北的一些同事反映,确有此事。”他明确对时代周报记者表示。王烨透露:“当时大部分医院收到文件,提到在一些医院用GDH-PQQ脱氢酶检测试纸时,容易出现较大的检测误差,要求临床各个科室要注意病人之前是否用过糖类药物。文件是国家卫生厅、药监局出的,发往各省、地市级医院。”他还告诉记者:“当时这件事情对罗氏影响很大,很多医院医生有顾虑,临床应用的50%的血糖仪,都被强生、拜耳、雅培乘机换掉了。”记者随即联系了上海市药品不良反应监测中心,该中心常务副主任杜文民对此予以否认。记者向国家卫生部求证,答复是“医疗器械归国家药监局管”。国家药监局相关官员给时代周报记者的回复是:所述情况一直在监测统计中,但是目前没有收到不良事件报告。记者旋即向上海罗氏求证。罗氏公关部主任徐超的回答显得很巧妙:“中国的药监部门尚未收到任何相关不良事件报告。”“为什么没有针对中国消费者作出慎用的说明通报?”她的回复是,“罗氏血糖监测仪从2000年起,即在所有产品说明书中清楚注明了关于麦芽糖对葡萄糖脱氢酶技术测量血糖的干扰情况。”还进一步指出:“FDA警告中提到的情况,中国只有静脉输注免疫球蛋白疗法的糖尿病人群才有隐患,根据我们的统计,采用静脉输注免疫球蛋白疗法的糖尿病人群只占糖尿病患者总数的1%”。徐超说,自从FDA发布了通知,“罗氏立刻采取行动,在协助医院制定血糖仪检测标准操作流程中也反复提醒医生注意。并通过书面的信息交流,以及公司业务部人员的专业行动,与专业医护人员以及相关政府机构进行了积极的信息沟通,确保专业医护人员和糖尿病患者能够更好地了解,罗氏有哪些可选的血糖监测方法,进而选定最适合患者状况的血糖监测仪器”。法律缺失产生监管漏洞不论是否有事故发生,最无辜的就是患者的生命。即使小到罗氏所述的1%的可能,对于患者来说,却是100%的灾难。“糖尿病是数字病,血糖监测失之毫厘,谬之千里”,北京大学第一医院内分泌科主任郭晓蕙教授就曾呼吁。遗憾的是,几大著名品牌的血糖仪都经历过多事之秋。全球销量排名第一的强生的“稳豪”和“稳灵”两款血糖仪,也因测量单位问题,于2005年被FDA责令全世界召回 拜耳血糖仪在2007年也因计量误差在美国被召回。那么罗氏可能致命的血糖仪有无召回计划?“不同物理技术和化学技术的血糖仪各有优缺点,目前市场上所有的血糖试纸都有干扰因素。”徐超对此表示,没有召回计划。之前就有专家表示:“还有少量国外医疗器械生产厂家,发现自己的产品有重要缺陷后,在国外马上全部召回,但在中国就可能是不完全召回,或者不完全赔偿。没有《医疗器械召回管理办法》等法规,它不召回你也不能说它违法。”而酝酿了很久的《医疗器械不良事件监测与再评价管理办法》和《医疗器械召回管理办法》,目前还在征求意见和修订当中,至今尚未看到正式文件出台,也给监管造成了漏洞。另外,据徐超介绍:罗氏诊断今年新上市的卓越金锐血糖试纸,“在抗干扰方面经过国际标准检测。该试纸免受麦芽糖、木糖及果糖的干扰,不受空气中或血中氧干扰,提供精准的血糖检测结果。”那历史上旧问题是否因新技术的使用而得以全部解决?各界人士都将拭目以待。

  为监察血糖水平,糖尿病人常常要“扎手指”取血样检测,惟病人却会因而感到痛楚及不愉快。据香港《文汇报》报道,香港理工大学应用物理学系成功研发极灵敏的晶体管生物传感器,能针对性地反映唾液中的糖分水平,声称只须小量唾液即可反映其中的糖分水平,更属全球首项同类成功研究。他表示,研发过程中面对不少挑战,包括现时技术还未具有足够灵敏度实现对人体唾液中微量葡萄糖含量的测量,“人体唾液中的葡萄糖溶度很低,仅为血液中溶度的1%至10%。”香港理工大学成功研发极灵敏的生物传感器,能针对性地反映唾液中的糖分水平。香港《文汇报》故研究团体费时研发了对葡萄糖具高灵敏度的特异性晶体管型生物传感器。严锋解释,该传感器与葡萄糖氧化酶结合,令传感器只对葡萄糖有反应。当唾液放于一个通电的液体器皿时,传感器会感应因葡萄糖所引致的电流改变大小,从而得悉糖分水平,“唾液中所含糖分愈高,电流显示的度数会愈低,反之亦然。”为防止干扰以固定氧化酶,研究人员另涂上如聚苯胺等双层膜,从而提高传感器对葡萄糖的测试性能。他指出,传感器对葡萄糖具高度灵敏,“即使在一个只加入5克至5000公斤葡萄糖的标准游泳池,传感器亦能运作良好,检验出当中的糖分。”目前虽未有临床测试结果,但团体利用已知含量的葡萄糖溶液进行反复测试,已证实该传感器具备高度的准确度,他相信该方法的检验误差率低,认为即是比较传统检测方法,亦只有约10%的检验偏差。盼5年内开发商业产品推市场由于该传感器能紧贴在皮肤、医疗绷带及智能纺织品等各种弯曲及移动表面,严锋相信不但可开发便携式家用检测设备,也可发展穿戴式电子设备,于运动时分析汗液中的葡萄糖等成分。是次研发具一定潜在发展,甚至可扩大应用范围,严锋有信心只需配合相应的测量物质,传感器便可测试唾液中的尿酸等其他物质水平,冀研究团体日后可获厂商或机构支持,并可于5年内开发相关商业化产品推出市场。

  人们早在20世纪初就观察到肿瘤细胞群体的一个有趣且独特的性质:大多数肿瘤细胞的能量代谢与正常细胞相比呈现出巨大的差异性。1924年OttoWarburg首先报道了这一现象,后来他由于发现呼吸酶(即细胞色素c氧化酶)而获得了诺贝尔奖。相关会议推荐点击可免费报名大多数不增殖的正常细胞通过获取氧分子,将葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白(GLUT)运输入胞内,在胞质中有氧条件下能通过糖酵解途径将葡萄糖分解成丙酮酸。在糖酵解的最后一步,丙酮酸激酶的M1亚型的存在,可以确保产物丙酮酸被运送到线粒体,再在丙酮酸脱氢酶(PDH)的作用下进行氧化,生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环。通过这种方式,线粒体每分解一个葡萄糖分子就能产生36个ATP分子。而在肿瘤细胞中,即使在有充足氧供应的肿瘤细胞中,GLUT1将大量葡萄糖运输至胞质中进行糖酵解。它依赖丙酮酸激酶的M2亚型,将丙酮酸盐转化为乳酸脱氢酶(LDH-A)的底物,生成大量乳酸,分泌到胞外。由于只有极少量的葡萄糖被运输至线粒体进行分解,故每个葡萄糖分子只分解得到2个ATP分子。此外,糖酵解途径中的大量中间产物被用于其他生化合成途径中。被Warburg称为肿瘤细胞“有氧糖酵解”的这种代谢方式,由于其每分解一个葡萄糖分子只能得到两个ATP分子,在能量学上显得很不经济。因为在三羧酸循环中有氧分子参与的情况下,一个葡萄糖分子的有氧糖酵解途径能提供36个ATP分子。机体中的大多数正常细胞正是通过这种由血液系统带来氧分子、进而进行有氧糖酵解的途径获得高效供能的。而即使子提供充足氧气的情况下,肿瘤细胞也不使用常规糖酵解方式,这实在是一种非常与众不同的生物学行为。由于肿瘤细胞使用的是一种很不经济的糖代谢方式,因此它们需要大量的葡萄糖进入胞内进行分解。在多种肿瘤中,如上皮来源的癌和血液系统肿瘤,都能观察到这种行为。它们高表达葡萄糖转运蛋白,如GLUT1等,以便能跨膜转运大量葡萄糖。那么为什么80%的肿瘤细胞要采取这种糖酵解的方式,而不采用到线粒体中进行三羧酸循环的方式对葡萄糖进行分解呢,并且明显后者能提供更多的ATP以供肿瘤细胞的生长和增殖?有氧糖酵解是否是肿瘤细胞维持其表型必需的?又或它只是细胞转化后的一个无意义的副效应,对细胞转化和生长并没有因果作用。有关有氧糖酵解的一个解释是肿瘤块内部的肿瘤细胞通常都呈现缺氧的状态,这种缺氧状态导致细胞不能进行充分的糖酵解进而提供充足的ATP,就像正常细胞在缺氧状态时的反应一样。由于具备Warburg效应,肿瘤细胞很好地适应了这种缺氧环境,但这依然不能解释为什么在提供充足氧气的条件下,肿瘤细胞依然不加以利用以合成更多的ATP。关于有氧糖酵解另一个合理的解释是,除了产生ATP,糖酵解还有第二个作用:糖酵解途径的中间产物可以作为很多涉及细胞生长(如核酸和脂类的合成)的分子的前体。肿瘤细胞通过糖酵解途径的负反馈机制,阻断糖酵解途径的最后一步,使细胞内积累了大量早期中间代谢物。这些糖酵解途径的中间产物能参与许多重要的生化合成反应。较肿瘤细胞而言,正常细胞没有那么强的增殖活性,也不需要大规模的生化合成反应,葡萄糖主要用来产生ATP以维持其正常代谢。正是这种肿瘤细胞异常的葡萄糖代谢为其创造了生长和增殖的生理学环境。参考文献:1.《ThebiologyofCANCER》secondedition.Robert.AWeinberg2.《癌生物学》詹启敏刘芝华主译

  12月2日,“原电池法超高纯氧化镁/电力联产项目技术成果发布会”在河北省唐山市海港经济开发区举行。由北京理工大学(唐山)转化研究中心自主研发的“原电池法超高纯氧化镁”技术实现突破。高纯度氧化镁是精细化工产品和高温耐火材料,大量用于航空航天电子等各个高端领域。目前,国内外获取氧化镁生产工艺主要为矿石煅烧法和海水/卤水提纯法,矿石煅烧法氧化镁纯度最高仅有98.5%,已无法完全满足我国冶金等高端制造产业需求 而日、美、欧洲海水合成法则长期处于垄断地位。12月1日,中国科学院唐山高新技术研究与转化中心组织相关专家,在唐山市对由唐山海港经济开发区北京理工大学机械与车辆学院转化研究中心完成的“原电池法超高纯氧化镁/电力联产的技术研究”项目举行了成果评价会。与会专家形成评价意见为:该项目基于电化学原理,开发了以纯镁材料为阳极、自主开发的纳米级碳/非贵金属基催化剂为复合阴极、中性溶液为电解液的化学原电池。通过外接储电介质、用电装置或并入电网,既实现了清洁电能的输出,又得到超高纯氢氧化镁产物。该氢氧化镁煅烧后可制得纯度高达99.95%的超高纯氧化镁。项目在电化学反应池构造、阴极高效催化加快电化学反应速率、电力和产物的高效联产等方面有鲜明的自主创新性。项目实现了超高纯氧化镁的高效和清洁生产,为超高纯氧化镁的获得提供了新技术途径,对氧化镁基和含氧化镁的合成原料以及高温材料的进一步高性能化和功能化有重要的现实意义。项目的工艺路线和生产方式已得到充分的实验室验证和一定规模的实际生产验证,产品质量稳定,技术先进、成熟,可以规模化生产。该成果具有良好的社会、经济和环保效益,应用前景广阔,对不同行业的联合互惠和融合发展有示范带动作用。

  2021年4月20日,第十二届国际葡萄与葡萄酒学术研讨会暨黄河故道葡萄酒产区高质量发展论坛在河南省民权县隆重开幕。大会以“强化风格、提高质量、降低成本、节能减排”为主题,旨在讨论交流国内外葡萄与葡萄酒新思路、新成果、新举措以及新技术。奥地利安东帕作为西北农林科技大学葡萄酒学院理事会理事单位之一,受邀参加此论坛,面向葡萄酒行业的用户介绍了安东帕的葡萄酒酿造全流程质控解决方案,该方案不仅包括了实验室分析仪器,还包含了在线过程分析仪器,而这种实验室与在线仪器相互联动的解决方案,得到了参会专家与企业用户的充分肯定。安东帕精彩一览作为关键原料的葡萄,是酿造出优质葡萄酒的基础。由于葡萄的成熟会极大地受到种植环境因素的影响,因此在葡萄收获季,对于葡萄中的糖含量(°Brix)和相应的酸含量都需要进行测试。安东帕葡萄酒解决方案DMA35+Abbemat3100安东帕为葡萄糖含量(°Brix)的测量提供了两种方法,一种是基于U型振荡管的便携式手持密度计DMA35,另一种是基于折光原理的Abbemat3X00系列折光仪。无论使用哪种设备,均可以在现场快速测定葡萄汁中的糖含量,以确保酿酒师在最何时的时刻收获葡萄,并且对葡萄汁的发酵过程进行监控。Lyza5000Wine安东帕的Lyza5000Wine葡萄酒分析仪作为一款能够涵盖葡萄酒酿造全流程链的仪器,不仅能够对葡萄中的糖含量(°Brix)和苹果酸、酒石酸的含量进行测定,同时还可以分析葡萄汁压榨过程中的pH,酚类化合物、酵母可吸收氮,乃至成品的密度、酒精度、可挥发酸等累计达到17种参数。可以说通过一台Lyza5000Wine葡萄酒分析仪,几乎可以同时得出葡萄酒酿造酿造过程中的所有关键性质量参数。同时,配合安东帕在二氧化碳以及氧气分析方面的成熟应用方案,可以轻松实现整个葡萄酒酿造过程中二氧化碳和氧气浓度的精确测量,在有效改善葡萄酒口感的同时,也进一步确保了合适的投入产出比。在线饮料分析仪:WineMonitor5500/5600安东帕WineMonitor5500/5600在线饮料分析仪,可用于连续监测所有葡萄酒(包括红葡萄酒、白葡萄酒、玫瑰葡萄酒以及葡萄酒混合饮料)的酒精含量、浸出物、密度以及CO2浓度。检查您的标准或低热量香槟、含气葡萄酒、普洛赛克酒、起泡酒或卡瓦酒的起泡情况。也可以选择测定色度和溶解氧含量。WineMonitor在线红酒监测使用数字信号处理和新的机械设计以提供稳定、无漂移的测量结果,同时帮助您保持高生产效率。安东帕将持续助力国内葡萄酒行业的振兴与发展,为各科研机构以及企业提供葡萄酒酿造过程中的多种精密测量仪器与解决方案,量化葡萄与葡萄酒品质的关键性参数,以保障最终的葡萄酒具有良好的口感与稳定的品质!

  近年来,快速分析检测技术在化学检测、医学诊断、司法鉴定、环境监测和食品检测等领域具有广泛的应用。这一仪器分析检测工作过去往往需要求助于某些特定单位(机构),如科研单位、医院、分析测试中心等。仪器分析方法具有高测定精度和低检出限,但由于所用仪器一般是大型精密仪器,且采用交流电做电源,操作较为复杂,使用不方便,一般不适合用于现场快速检测。随着科学技术的进步,各种现场性、临时性、快速高效的分析检测手段相继出现,这些分析检测手段大多是通过颜色变化以及变化程度来实现的。试纸法作为一种快速的现场检测方法,其特点是操作简单、携带方便、价格便宜,并具有一定的选择性、准确性和灵敏度,在医疗卫生、食品、水质、空气及其它检测方面具有广泛的应用。因此,具备诸多优点的检测试纸应运而生。例如,现今市场上销售的早孕试纸为女性判断是否怀孕提供了快速高效的检测手段。尿糖检测对分析人体健康状态非常重要,定期尿检已经成为大众生活中不可缺少的一部分。现今,尿糖检测试纸已经商品化。在尿糖的检测中,通常需要用到葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶以及显色剂。商业化的尿糖试纸将上述三种物质负载在纸条上,通过显色反应和比色卡来检测尿糖含量。然而,葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶这类天然酶价格高,其制备、提纯和储存均耗时耗力,而且检测活性易受外界环境如pH值、温度等影响。近年来,具有天然酶活性的人工模拟酶受到人们的广泛关注。通过化学方法合成的人工模拟酶成本低,催化活性较为稳定,有望取代部分天然酶应用于分析检测领域。最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队发明了一种有望用于尿糖检测的快速检测试纸,该检测试纸本身具有类似过氧化物酶的活性,可用于葡萄糖、过氧化氢等物质的快速分析检测。更重要的是该检测试纸制备简单、成本较低、稳定性好,可实现多次重复回收利用。相关研究工作发表在国际期刊《欧洲化学》上(Fei-FeiChen,Ying-JieZhu,Zhi-ChongXiong,Tuan-WeiSun,Chemistry-AEuropeanJournal,23,3328?3337(2017)),入选热点论文和封面论文,并且申请了一项发明专利。论文发表后不久,ChemistryViews以ChemicalTestPaperfromCore/ShellNanofibers为题对该研究工作做了报道。研究团队发明的方法很简单,在羟基磷灰石超长纳米线上原位生长具有类过氧化物酶活性的Fe基金属有机框架复合物,利用羟基磷灰石超长纳米线上的钙离子与金属有机框架复合物上的羧基之间的耦合作用,制备具有核壳结构的羟基磷灰石超长纳米线@金属有机框架复合物纳米纤维,并将其用于制备快速检测试纸。重要的是,该方法制备的快速检测试纸可实现多次回收再利用,只需将使用后变色的检测试纸浸泡在酒精中仅仅30分钟后,检测试纸就重新变回原来的颜色。高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线是新型无机耐火纸的重要制造原料,在此之前,该团队开展了羟基磷灰石超长纳米线的制备方法探索研究,成功地制备出高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线(CeramicsInternational,41,6098–6102(2015) MaterialsLetters,144,135–137(2015))。该研究工作是新型无机耐火纸的系列研究工作之一,是该团队在成功研发出新型高柔韧性羟基磷灰石超长纳米线耐火纸(Chemistry-AEuropeanJournal,20,1242–1246(2014))、新型高效抗菌羟基磷灰石超长纳米线耐火纸(Chemistry-AEuropeanJournal,22,11224–11231(2016),入选封面论文和热点论文)、以及新型羟基磷灰石超长纳米线防水耐火纸(ACSAppliedMaterials&Interfaces,8,34715–34724(2016))、羟基磷灰石超长纳米线有序结构纳米绳和柔性耐火织物(ACSNano,10,11483–11495(2016))之后取得的又一个新的重要研究进展。相关研究工作得到国家自然科学基金、上海市科委、中科院上海硅酸盐研究所创新重点项目等资助。图1.(a)不同尺寸和形状的快速检测试纸,标尺为1cm (b)检测过氧化氢的基本原理 (c)检测葡萄糖的基本原理 (d)对不同浓度的过氧化氢进行分析检测 (e)对不同浓度的葡萄糖进行分析检测 (f)检测试纸可实现多次回收再利用。

  近日,中国科学院过程工程所(ipe)生化工程国家重点实验室生物剂型与生物材料课题组与清华大学(thu)及天津大学(tju)合作,基于无定形金属有机框架开发出一种新剂型,可实现酶分子的细胞内高效递送和催化,在单细胞水平上实现细胞代谢产物的原位检测。该工作发表于naturecommunications2019,10,5165,题目为packaginganddeliveringenzymesbyamorphousmetal-organicframeworks。受限于细胞膜的屏障作用和细胞内的降解因素,外源的酶分子难以进入细胞内发挥高效的催化反应。为解决上述难题,本论文的研究团队制备了新型的无定形态金属有机骨架纳米颗粒,用于酶分子的负载。该剂型能够克服细胞膜屏障,将酶分子高效递送进细胞中;同时利用纳米颗粒的保护作用,保证酶分子的天然活性;进一步借助无定形态金属有机骨架的介孔结构(3-6nm,晶态结构仅1nm),强化底物和产物的传质扩散(图1a-d)。基于上述优势,该剂型可用于细胞内代谢产物的原位检测。以葡萄糖为例,经过该剂型催化后的产物可以与相应的荧光探针反应,借助高内涵技术在单细胞水平上实现无损伤的实时定量检测,细胞在96孔板中贴壁24小时后,加入纳米颗粒包装的葡萄糖氧化酶及底物荧光探针,使用operettacls高内涵系统连续观察4小时(37°cand5%co2。

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