非离子表面活性剂对生物丁醇发酵的影响

传统的丙酮-丁醇发酵的产物浓度过低(丁醇终浓度约为1.3 wt%),导致后期分离成本过高,从而影响了该过程的经济性,限制了其工业化进程。本文研究了高添加量的小分子非离子表面活性剂对生物丁醇发酵的影响。以吐温80为例,实验表明,当表面活性剂添加量超过其临界胶束浓度后,丁醇发酵的终浓度会随着表面活性剂添加量的增加而增加。当添加量达到5 wt%时,丁醇终浓度可以达到1.6 wt%,远高于该菌种的抑制浓度(0.8 wt%)。为阐明表面活性剂的作用机理,实验考察了吐温80对丁醇的增溶效应以及对发酵菌体表面亲疏水性的影响。结果表明,吐温80对丁醇的增溶效果很小,而对菌体表面的亲疏水性有较明显的影响。     

高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察简

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变（ ARTP ）,刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明：该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76％。抑制物抗逆性测试结果显示：糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。     

Abigaille-Ⅲ： A Versatile,Bioinspired Hexapod for Scaling Smooth Vertical Surfaces

This paper presents a novel, legged robot, Abigaille-Ⅲ, which is a hexapod actuated by 24 miniature gear motors. This robot uses dual-layer dry adhesives to climb smooth, vertical surfaces. Because dry adhesives are passive and stick to various surfaces, they have advantages over mechanisms such as suction, claws and magnets. The mechanical design and posture of Abigaille-Ⅲ were optimized to reduce pitchback forces during vertical climbing. The robot＇s electronics were designed around a Field Programmable Gate Array, producing a versatile computing architecture. The robot was reconfigured for vertical climbing with both 5 and 6 legs, and with 3 or 4 motors per leg, without changes to the electronic hardware. Abigaille-Ⅲ demonstrated dexterity through vertical climbing on uneven surfaces, and by transferring between horizontal and vertical sur- faces. In endurance tests, Abigaille-Ⅲ completed nearly 4 hours of continuous climbing and over 7 hours of loitering, showing that dry adhesive climbing systems can be used for extended missions.     

钛及钛合金种植体表面处理的研究进展

钛的优良特性早已被公认为首选牙用种植材料,其表面氧化膜是形成骨结合的关建。为了进一步增加其耐腐蚀性和生物相容性,人们采取了多种方式进行表面处理,最终达到在植入体的不同部位产生不同的粗糙表面,以利于不同细胞在不同地方的附着,增加其生物活性。同时,达到避免各种污染物对纯钛种植体影响的目的。近年来钛种植体材料表面处理已经成为研究热点,本文就表面处理的方法进行综述。     

乳酸乳球菌表面表达Brazzein甜味蛋白系统的建立

参照甜味蛋白Brazzein基因序列,结合乳酸乳球菌的密码子偏嗜性的相关分析,对甜味蛋白Brazzein基因进行改造,将第29位天冬氨酸、31位的组氨酸和第41位的谷氨酸分别突变为赖氨酸、丙氨酸和赖氨酸,以期提高目的蛋白的甜度。采用重叠PCR的方法合成目的基因,目的片段亚克隆到pMD18-T载体上。经序列测定分析后,目的片段克隆入分泌表达载体pNZ8112,电转化乳酸乳球菌中,构建成表面展示表达甜味蛋白Brazzein的乳酸乳球菌表达系统。     

肺孢子菌肺炎辅助诊断方法研究进展

肺孢子菌肺炎是AIDS、器官移植受者、抗肿瘤放、化疗等各类继发或原发性免疫机能低下人群最常见的机会感染性疾病。通过显微镜检发现肺孢子菌是诊断肺孢子菌肺炎的金标准。但是,由于肺孢子菌主要寄生于肺泡腔内,目前临床采用的病原学检测方法或受到创伤性取材方法的限制或受病原体检出率极低的困惑。而目前盛行的基因检测方法因其操作过程的复杂及昂贵的费用难以适应临床应用。探索和建立敏感、特异的、可以从非创伤性标本中诊断肺孢子菌肺炎的快速诊断方法为临床之急需。学者们对肺孢子菌的主要表面糖蛋白及葡聚糖等菌体组分及其抗体等的检测方法进行了不断的探索,取得了一定进展。我们就该领域的研究进展及其在肺孢子菌肺炎辅助诊断方面的意义进行了综述。     

鱼肉中磺胺类抗生素的表面增强拉曼光谱探测与分析

本文以银溶胶为表面增强拉曼活性基底,实现了鱼肉中磺胺类抗生素的痕量检测。采用微波加热法制备银溶胶,比较了两种提取剂（氨水、乙酸乙酯）对鱼肉中抗生素的提取及探测效果。实验发现,鱼肉中的物质对抗生素检测有较大干扰,乙酸乙酯作为提取剂的效果要明显好于氨水。以银溶胶为基底,乙酸乙酯作为提取剂对两种限制使用的磺胺类抗生素（磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶）检测的最低浓度皆为1 ppm,检测限分别为0．16 ppm、0．59 ppm。结果表明,利用此方法,可以实现鱼肉中一定浓度抗生素的检测,为实现水产品中抗生素的检测提供了实验基础。     

表面活性剂影响微生物降解多环芳烃的研究进展

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的强疏水性是阻止其在土壤和水环境中微生物降解的主要因素。表面活性剂由于能够提高PAHs的表观溶解度而在PAHs的微生物降解中得到了广泛研究。截至目前,有关化学或生物表面活性剂促进PAHs的微生物降解已有大量报道,然而也有学者发现了表面活性剂对PAHs微生物降解的抑制作用。本文从表面活性剂类型与毒性、PAHs增溶、传质强化、细胞表面性质和环境因素等方面综述了表面活性剂影响PAHs微生物降解的最新进展,并对这2种冲突性的研究成果进行了阐释。此外,介绍了浊点系统促进PAHs微生物降解的新方法。最后,对表面活性剂影响微生物降解PAHs的研究前景进行了展望。     

玉龙雪山地区地表三维温度场时空变化分析

玉龙雪山属于海洋型冰川,对全球气候变化敏感,具有重要的生态研究价值。为了获取玉龙雪山地区的地表温度变化情况,提出了一种基于地表三维温度场的定量分析方法。首先,采用高分辨率立体测绘卫星影像构建数字表面模型,作为三维底图参考,并利用多时序热红外卫星影像数据反演地表温度场模型,提供地表温度变化依据;然后,在统一参考坐标系下将数字表面模型和多时序地表温度场模型套合,准确地分析地表温度时空变化情况。试验利用1987年至2018年间同一季节的Landsat卫星遥感影像反演地表温度,结合资源三号卫星立体影像构建的数字表面模型,并采用四阶温度区间分析多时序范围内玉龙雪山地区的地表温度变化情况。试验结果表明玉龙雪山低温区和次低温区面积逐渐减小,减小速度分别为2.096 km²/a和2.662 km²/a,中温区和暖温区面积逐渐增大,增大速度分别为2.902 km²/a和1.703km²/a,玉龙雪山地区的地表温度呈现整体上升的趋势,为全球生态环境变化提供参考。     

基于密码子优化策略的新型冠状病毒主蛋白酶在大肠杆菌中的表达条件优化与活性鉴定

新型冠状病毒主蛋白酶 (Main protease,Mpro) 在调控新冠病毒RNA复制中具有重要的生物学功能,且Mpro在冠状病毒中的进化高度保守并不易突变,已成为新型广谱抗冠状病毒药物开发的理想靶标之一。为了制备高纯度、高活性的Mpro,根据密码子偏爱性原则,将优化的Mpro基因分别连接到pET-21a与pET-28a表达载体中构建重组质粒。将重组质粒转化到大肠杆菌Escherichia coli Rosetta(DE3) 感受态细胞中,分别进行原核表达条件优化,所表达的重组蛋白质命名为Mpro与Mpro-28。Mpro与Mpro-28经HisTrapTM亲和层析法分离纯化后,以荧光共振能量转移 (Fluorescence resonance energy transfer,FRET) 实验进行生物学活性鉴定。FRET实验结果表明,纯化的Mpro具有良好的水解活性,Km值为11.68 μmol/L,kcat值为0.037/s,比活力不低于25 000 U/mg,约为Mpro-28的25倍,说明天然的氨基端对Mpro的生物学功能是必需的,羧基端残留的多聚组氨酸标签对其水解活性影响较小。文中基于密码子优化策略,成功地进行了新冠病毒Mpro在大肠杆菌中的表达条件优化与活性鉴定,为靶向Mpro广谱抗冠状病毒药物高通量筛选模型的建立奠定了实验基础。