微小型生物反应器及其在生物医药领域的应用展望

微小型生物反应器体积微小但在线分析检测和过程控制功能媲美台式装备。其核心支撑技术包括一次性材料及微加工技术、非接触式光学传感器、自动化以及实验设计 (DOE)、数据分析软件与过程控制的整合。由于体积微小、湍流程度和单位能耗较低,微小型反应器内的混合、传质、剪切特性与工业规模设备有一定的区别。现阶段微小型生物反应器主要用于菌株和细胞系筛选和工艺优化,在实现高通量工艺的同时确保了数据的丰度,对缩短研发周期和加速产品上市,尤其是在应对突发性传染性疾病方面有着重要的意义。未来,精准医疗概念的落实也依赖功能柔性化的微小型生物反应器系统。     

三维技术对安徽白鹭洲战国墓M566墓主容貌的复原

2011年安徽白鹭洲发现战国时期保存完整的楚国贵族墓葬,因墓主人头发和发簪保存完好、墓主身份显赫而备受关注。该头骨保存完整,具有亚洲蒙古人种的特征,根据骨骼的形态推测其为女性,年龄为35-39岁。为展现该地区战国贵族妇女的容貌、丰富该地区考古多样性提供研究材料。本文首先使用高分辨率CT对该个体的头骨及下颌骨进行了扫描和重建,然后采用基于偏最小二乘回归的颅面复原方法实现生前容貌基本形态的复原。最后,结合考古资料,利用三维模型处理软件对面貌复原模型及其发饰进行了三维建模和纹理贴图等处理,提高了颅面复原模型的真实感,生动形象地再现战国贵族女性面部的形态特征。     

黑老虎叶总黄酮提取工艺及其抗氧化活性研究

为探讨超声波辅助提取黑老虎叶总黄酮的最佳提取工艺条件及其抗氧化活性,该文以黑老虎叶为研究对象,采用超声波提取法提取黑老虎叶总黄酮,通过单因素试验研究提取时间、乙醇浓度、提取温度、料液比对黑老虎叶总黄酮提取率的影响,在单因素试验的基础上,采用正交试验优化其提取工艺条件,测试了最优条件下提取的黑老虎叶总黄酮对DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子的清除能力。结果表明:黑老虎叶总黄酮超声辅助提取最佳提取条件为提取时间 35 min、乙醇浓度80%、提取温度50 ℃、料液比1:20 g·mL^-1,最佳条件下提取率为4.83%。抗氧化活性测试结果显示,黑老虎叶总黄酮表现出较好的清除DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子能力,其抗氧化能力为清除DPPH自由基能力>清除超氧阴离子能力>清除·OH自由基能力。在浓度为0.8 mg·mL^-1时,黑老虎叶总黄酮清除DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子的能力相当于同浓度下Vc的97.6%、82.1%、95.5%,黑老虎叶总黄酮是天然抗氧化剂的良好来源。上述结果为黑老虎叶活性成分的提取及开发利用提供了理论基础。     

越南苦苣苔科石蝴蝶属植物随记暨国家级分布新记录

石蝴蝶属(Petrocosmea Oliv.)植物的现代分布与分化中心位于中国的西南山地以及周边国家和地区,如印度(阿萨姆邦)、缅甸、泰国、越南等也有分布。近年来,中国和中南半岛上各个国家和地区的新分类群和国家级新记录层出不穷,进一步加深了研究人员对中国和中南半岛植物区系以及该属植物在上述区域的多样性的理解。例如,滇黔石蝴蝶[Petrocosmea martinii (H. Léveillé)H. Léveillé]和丝毛石蝴蝶(P. sericea C.Y. Wu ex H. W. Li)曾被认为是中国的特有种,前者分布于贵州、广西北部和云南东南部,而后者仅见于云南东南部。该文报道了这两种石蝴蝶属植物的越南国家级分布新记录。这两个新记录种的发现,使得越南分布的石蝴蝶属植物种的数量上升到了5 种,这些新记录种的报道或暗示未来在与中国西南山地邻近的地区还将会有更多该属的新分类群或新记录有待发现。该文还同时提供了这两个国家级分布新记录物种的描述、图示、濒危等级现状评价以及目前所有越南已知分布的石蝴蝶属植物的检索表以备检索和核对。     

玉米转基因技术专利权人合作态势分析

转基因玉米是最重要的转基因主粮作物之一,其转基因技术具有一定的代表性。为了更好地了解和掌握玉米转基因技术领域研发主体合作情况,文章构建了基于专利权人合作网络的目标技术领域专利权人合作态势分析框架,并基于社会网络分析方法与技术,以世界范围内的转基因玉米领域的重要专利权人为分析对象,构建合作网络、分析整体合作特征、挖掘合作子网、探测领域内重要专利权人,从而从宏观、中观和微观三个层面客观展现玉米转基因技术领域专利权人合作态势,为科技战略规划提供一定的决策支撑。     

希瓦氏菌生物被膜研究进展

希瓦氏菌（Shewanella spp.）是海产品中常见的优势腐败菌,易在食品加工设备表面形成生物被膜而难以清除。生物被膜的存在不仅会造成食品的持续污染和交叉污染,也会影响加工设备的使用,从而对国民健康和经济发展造成威胁。目前,针对希瓦氏菌生物被膜的研究主要集中在表型研究上,对其生物被膜形成分子机制的研究尚处于起步阶段。总结希瓦氏菌生物被膜的形成过程,重点论述希瓦氏菌生物被膜的形成机制并对希瓦氏菌生物被膜控制方法进行简要概括,展望未来的研究方向,以期为希瓦氏菌生物被膜的深入研究提供参考。     

铜藻岩藻黄素提取及纯化工艺研究

为了对岩藻黄素的提取、纯化进行系统研究,进而为高纯度岩藻黄素的工业化生产提供研究基础,筛选了适用于提取铜藻（Sargassum horneri）鲜藻中岩藻黄素的有机溶剂,并通过单因素实验和正交实验确定了最佳的提取溶剂浓度、提取温度、提取时间、料液比等工艺参数。随后采用硅胶柱层析法进行纯化,并通过单因素实验确定了最佳的硅胶柱床高度、上样量和洗脱流速。最后采用制备液相法对经层析纯化的岩藻黄素进一步纯化。结果表明,有机溶剂萃取的最佳工艺条件为：甲醇浓度90%,提取温度50 ℃,提取时间1 h,料液比1∶10,此条件下岩藻黄素提取率达到(0.258 9±0.003 6) mg·g-1鲜重（FW）［(1.078 8±0.015 0) mg·g-1干重（DW）］。硅胶柱层析的最佳工艺条件为：硅胶柱床高度10 cm,上样量6 g,洗脱流速10 mL·min-1,此条件下岩藻黄素得率为0.176 5 mg·g-1FW（0.735 3 mg·g-1 DW）,纯度为87.01%±0.88%。经制备液相进一步纯化后,岩藻黄素得率为0.127 1 mg·g-1 FW（0.529 4 mg·g-1 DW）,纯度为99.27%±0.22%。研究所用工艺简单,岩藻黄素得率高,为高纯度岩藻黄素的制备提供了实验基础。     

肉类及肉制品中动物源性成分鉴别方法研究进展

肉类掺假问题直接影响着人类健康、公共卫生安全以及社会稳定等方面,成为当今食品安全热点话题之一,因此,高效、精确的肉类及肉制品中动物源性成分的检测鉴定势在必行。基于此,主要介绍了对于动物源性成分检测及鉴别的不同研究方法,分析了利弊,并对后续肉类及肉制品中动物源性成分的鉴别方法的研发方向进行了展望,以期为此领域提供资料性参考。     

Analysis of chemometric models applied to Raman spectroscopy for monitoring key metabolites of cell culture

The Food and Drug Administration (FDA) initiative of Process Analytical Technology (PAT) encourages the monitoring of biopharmaceutical manufacturing processes by innovative solutions. Raman spectroscopy and the chemometric modeling tool partial least squares (PLS) have been applied to this aim for monitoring cell culture process variables. This study compares the chemometric modeling methods of Support Vector Machine radial (SVMr), Random Forests (RF), and Cubist to the commonly used linear PLS model for predicting cell culture components—glucose, lactate, and ammonia. This research is performed to assess whether the use of PLS as standard practice is justified for chemometric modeling of Raman spectroscopy and cell culture data. Model development data from five small-scale bioreactors (2 × 1 L and 3 × 5 L) using two Chinese hamster ovary (CHO) cell lines were used to predict against a manufacturing scale bioreactor (2,000 L). Analysis demonstrated that Cubist predictive models were better for average performance over PLS, SVMr, and RF for glucose, lactate, and ammonia. The root mean square error of prediction (RMSEP) of Cubist modeling was acceptable for the process concentration ranges of glucose (1.437 mM), lactate (2.0 mM), and ammonia (0.819 mM). Interpretation of variable importance (VI) results theorizes the potential advantages of Cubist modeling in avoiding interference of Raman spectral peaks. Predictors/Raman wavenumbers (cm⁻¹) of interest for individual variables are X1139–X1141 for glucose, X846–X849 for lactate, and X2941–X2943 for ammonia. These results demonstrate that other beneficial chemometric models are available for use in monitoring cell culture with Raman spectroscopy.     

Development and characterization of 33 polymorphic microsatellite markers in Trachurus japonicus by SLAF-seq technology

Trachurus japonicus is an economically important fish in the northwestern Pacific Ocean. However, its resources have declined seriously and there is an urgent need for a wide-range of investigations of the existing genetic resources. This requires a large number of diverse molecular markers with high discriminating power. In this study, we identified 43,264 perfect SSRs in T. japonicus genome using SLAF-seq technology. Of these, we randomly selected 106 SSRs (tri-nucleotide to hexa-nucleotide) to test for polymorphism. Eventually, we successfully developed a total of 33 loci including 8 tri-nucleotide and 25 long repeat motifs (tetra-nucleotide to hexa-nucleotide). The number of alleles (Na) of these loci ranged from 4 to 24 (mean 12.6). The observed heterozygosity (Ho) and expected heterozygosity (He) varied from 0.258 to 0.969 (mean 0.723) and from 0.452 to 0.962 (mean 0.827), respectively. All loci except TJ6-7 were highly informative (PIC > 0.5). These results showed that the shortlisted 33 loci exhibited moderate to relatively high genetic diversity, of which 18 were regarded as highly polymorphic and well-resolved. In summary, these diverse and potential microsatellites detected in our study provide substantial genetic basis for the screening of polymorphic SSR markers of T. japonicus and also provide a powerful tool to perform further studies on the genetic resource assessment and conservation of T. japonicus.