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現(xiàn)有問題：現(xiàn)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(lián)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(fā)現(xiàn)的HBOCs引起高血壓反應(yīng)及增加病人心肌梗死的風(fēng)險，2009年美國FDA拒絕了Northfield公司HBOCs產(chǎn)品（PolyHeme）的上市請求。現(xiàn)有HBOCs制品輸注后的毒副反應(yīng)，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(tài)，透過內(nèi)皮屏障，消耗內(nèi)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(yīng)，生成的氧自由基造成機體氧化應(yīng)激反應(yīng)。 項目的創(chuàng)新性和優(yōu)越性：? 本項目制備的新型攜氧納米粒子，完全不同于現(xiàn)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(chǎn)生的氧自由基。然后，通過結(jié)合珠蛋白將血紅蛋白穩(wěn)定連接到納米粒子外膜。結(jié)合珠蛋白能與游離血紅蛋白結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物，一方面避免了體內(nèi)過量的游離血紅蛋白出現(xiàn)，減少輸注后縮血管效應(yīng)引起的高血壓現(xiàn)象和胃腸道反應(yīng)；另一方面，結(jié)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(yīng)激反應(yīng)。?該新型攜氧納米粒子體內(nèi)的代謝方式為納米粒子崩解后，結(jié)合珠蛋白/血紅蛋白復(fù)合物經(jīng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除，可大大減輕經(jīng)腎臟排泄可能造成的腎損傷。?現(xiàn)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(shù)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(yīng)血紅蛋白并不能完全清除，這也是產(chǎn)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(shù)量可控的活性官能團，因此，可實現(xiàn)血紅蛋白的定點定量結(jié)合，得到分子量穩(wěn)定的終產(chǎn)物。?現(xiàn)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(yīng)，出現(xiàn)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(jié)合珠蛋白形成了穩(wěn)定的復(fù)合物或者血紅蛋白與高分子材料牢固結(jié)合，即使納米粒子分解之后，也不會產(chǎn)生大量游離血紅蛋白，因此可大大減少相關(guān)風(fēng)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(wěn)定性高，運輸方便，可滿足各種環(huán)境下的應(yīng)急使用和臨床常規(guī)應(yīng)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(zhì)吸附和細菌貼附、并且不易被免疫體系識別等、且它在體內(nèi)能溶于組織液中，能被機體迅速排出體外而不產(chǎn)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(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對納米粒子的吞噬和排異，延長粒子在血液中的循環(huán)時間。可生物降解且生物相容性良好的聚酯（聚己內(nèi)酯/聚乳酸，PCL/PLA），無毒無刺激性，已經(jīng)得到美國食品藥品監(jiān)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(fā)達的孔道結(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、負載催化、藥物輸送、電磁防護、環(huán)境治理、電化學(xué)能量存儲和轉(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(fā)現(xiàn)，具有反摻雜效應(yīng)的材料在不考慮雜化效應(yīng)的高對稱結(jié)構(gòu)下具有半填充能帶，應(yīng)為金屬。晶格畸變此時會打開帶隙，此時的低能激發(fā)發(fā)生在體系的配位陰離子之間。因此，這類材料的導(dǎo)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(tài)，而電子引入后會復(fù)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(xiàn)象原則上和體系的電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)無關(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(yīng)。? 值得一提的是，反摻雜效應(yīng)可以通過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源抗菌肽moronecidin突變體及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)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(jié)構(gòu)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(chǔ)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(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達。發(fā)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(chǎn)動物飼料添加劑或水產(chǎn)動物疾病的預(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)明通過生物軟件對豬源抗菌肽PMAP37的氨基酸序列進行空間結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達。發(fā)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(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，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)量分數(shù)為0.01wt％～80wt％。本發(fā)明催化劑可以通過氮、硫、磷、硼、氟等雜原子的摻雜調(diào)控納米金屬的價態(tài)以及金屬在載體表面的沉積與分散，從而有利于增強其催化活性。另外，催化劑制備簡單，對水、空氣和熱穩(wěn)定。

項目成果/簡介:實驗室研究概貌：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)疾病具有共同機制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機制，開發(fā)延緩衰老新策略。實驗室研究成果：我們建立了新型藥物篩選平臺，以動物為研究模型，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。靶點新：藥物相應(yīng)靶點（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點。同時新發(fā)現(xiàn)靶點有可能是導(dǎo)致疾病的真正基因。已知靶點有可能只是導(dǎo)致某些癥狀的表層靶點。劑量低：相對于現(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，因此長期使用副作用將會更低。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，并具有保肝護腎、降低動脈粥樣硬化的功能。同時，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年底至今已申請專利14項。治療性益生菌5種。適應(yīng)癥廣：個別小分子、益生菌可同時預(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。這說明經(jīng)過改造的益生菌，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發(fā)藥物。同時，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離子，再與銥前體進行絡(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稱氫化反應(yīng)，表現(xiàn)出很高的活性和對映選擇性，具有很好的工業(yè)化前景。

南開大學(xué)劉陽研究員與天津醫(yī)科大學(xué)康春生教授合作在國際知名學(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，進而形成Aβ/NC-KLVFF納米團簇而不是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)細胞吞噬Aβ的能力，最終保護了海馬神經(jīng)元免受凋亡。研究人員考察了NC-KLVFF在減輕神經(jīng)毒性和促進小膠質(zhì)細胞清除方面的作用。實驗結(jié)果表明NC-KLVFF通過與Aβ作用形成納米團簇體，顯著減輕了Aβ對神經(jīng)元細胞膜的黏附，進而減小了對神經(jīng)元的損傷（圖3a,b）。在小膠質(zhì)細胞對Aβ的吞噬實驗中，也觀察到Aβ/NC-KLVFF納米團簇體展現(xiàn)出更易被內(nèi)在化的特點（圖3c,e）。