“互联网+”发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台的建设与探索

发酵工程是理工科高校生物工程学科领域的核心课程之一,是一门应用性、实践性极强的专业课程。该课程传统的实践模式已无法满足当前高校对大学生工程素质教育的需求。随着信息技术、自控技术的飞速发展,多层次、跨学科的“互联网+”教学已成为现今高等教育人才培养的新模式。本文中的发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台以工程学为技术手段,通过“互联网+”将虚拟现实(virtual reality,VR)技术、信息自动化控制技术、数据库与发酵过程控制有机地结合在一起,构建一个“虚实”结合的“多维”工程中试实验室平台,并以此作为抓手开展食品发酵技能训练课程工程素质教育教学的创新与探索。初步建设成果与前期教学效果表明,该实验室平台的建设对发酵工程及相关专业学生的实践动手能力有明显的提高,为后期建设积累了宝贵的经验及大量有价值的工程实训数据。     

新工科背景下生物反应工程课程的多元化教学模式 改革与探索

生物反应工程作为一门理论性与应用性都很强的专业课程,在生物工程等相关专业的课程设置中处于桥梁和纽带地位,对新型应用型工科人才的培养发挥着重要的作用。但由于该课程中公式等抽象理论知识过多,导致学生学习效率十分低下。因此,为了适应新工科教育背景下对创新型人才培养的需求,提高学生的学习兴趣和积极性,并培养学生的自主学习等创新能力,教学团队在课程教学中通过引入虚拟仿真技术、开展微课教学、采用案例式教学模式、利用科研平台等多元化方式,对该课程的教学模式、方法和手段尝试改革和探索,取得了一定的教学效果,并就此进行了一些探讨,以期能为相关课程的教学改革提供一些思路和启示。     

研究生课程“酶工程”多元化教学改革的探索与思考

酶工程作为一门理论与实践相结合的专业课程,在生物工程专业研究生的课程设置中处于桥梁和纽带地位,对专业型人才的培养发挥着重要的作用。为了适应我国研究生专业学位教育发展的客观需求,提升酶工程课程的实践教学效果,并进一步提高学生的学习兴趣和积极性,培养研究生的应用型创新能力,我们通过在课程教学中引入虚拟仿真技术,开展案例式教学模式探索,并利用"互联网+"技术等多元化方式对该课程的教学模式、方法和手段进行尝试改革和探索,取得了一定的教学效果。本文就此进行了一些探讨,以期能为相关课程的教学改革提供一些思路和启示。     

枯草芽胞杆菌降解毒死蜱特性研究

研究生物量、pH、毒死蜱浓度和温度对枯草芽胞杆菌3374菌株(编号为GU086422)在水溶液中降解毒死蜱特性,考察该菌株对白菜上毒死蜱残留的降解特性。结果表明,在毒死蜱质量浓度为240 mg/L、pH7.0、温度30℃的适宜条件下,枯草芽胞杆菌3374菌株对毒死蜱的降解率达到92.48%。该菌株能够有效提高白菜叶面上毒死蜱残留的降解速度,表明其在白菜上具有有效降解毒死蜱的能力,在无公害农产品生产中具有广阔的应用潜力。     

N-氨甲酰-D-苯丙氨酸重氮化法制备 D-苯丙氨酸的研究

筛选合适的强酸性阳离子交换树脂,进行N-氨甲酰-D-苯丙氨酸脱氨甲酰制备D-苯丙氨酸的反应分离耦合研究。实验结果表明N-氨甲酰-D-苯丙氨酸的质量浓度为30 g/L,NaNO2与Nc-D-Phe的浓度比为1.2∶1,反应温度为15℃,反应时间3 h,总得率75%~80%。     

一种高效感染血液细胞的新型靶向性腺病毒载体的构建

人C组5型腺病毒(Ad5)载体能够有效感染上皮来源的细胞,但对造血细胞的感染效率很低,限制了其在造血调控基础研究以及血液病基因治疗中的应用。为了建立高效感染血液细胞的新型靶向性腺病毒载体系统,对5型腺病毒载体的纤维顶球进行了改造,以AdEasy系统为基础,应用递归PCR的方法人工合成人B组11p型腺病毒的部分纤维(fiber)基因,采用一系列分子生物学方法将其替换AdEasy骨架质粒中的人5型腺病毒的fiber基因,得到新的腺病毒骨架质粒命名为pAdEasy-1/F11p,应用带有GFP报告基因的穿梭质粒pShuttle-GFP与AdEasy-1/F11p腺病毒DNA在BJ5183细菌内重组得到重组腺病毒质粒,将其转染293细胞获得重组腺病毒,命名为Ad5F11p-GFP。以Ad5-GFP作对照,同时感染K562、U937等白血病细胞系,流式细胞仪检测GFP的表达。初步检测结果显示:在10MOI时,Ad5F11p-GFP能够有效感染K562、U937等白血病细胞系,感染细胞效率>90%,对照Ad5-GFP感染细胞效率<30%,这表明改建后的腺病毒AdEasy-1/F11p可以高效介导基因转移到血液细胞,是一种很好的血液细胞靶向性腺病毒载体。     

聚苯乙烯树脂固定化D-海因酶的初步研究

D-海因酶广泛用于D-氨基酸的制备研究和生产中,目前已有许多固定化D-海因酶及含D-海因酶细胞的研究报道。尝试了不同功能基团的聚苯乙烯树脂进行D-海因酶的固定化,结果表明功能基为伯氨基和仲氨基效果较好,并选取聚苯乙烯树脂D92进行了固定化D-海因酶的研究。采用该树脂制备固定化酶的最优条件是：酶质量浓度6mg／mL、温度25℃、固化时间12h。所得固定化酶的最适作用温度45℃,最适作用pH为8.5,且作用温度及适宜pH较广,Km为游离酶的1,8倍,且储存稳定性、操作稳定性较好。45℃下半衰期为11d。     

一种高效感染血液细胞的新型靶向性腺病毒载体的构建

人C组5型腺病毒(Ad5)载体能够有效感染上皮来源的细胞,但对造血细胞的感染效率很低,限制了其在造血调控基础研究以及血液病基因治疗中的应用.为了建立高效感染血液细胞的新型靶向性腺病毒载体系统,对5型腺病毒载体的纤维顶球进行了改造,以AdEasy系统为基础,应用递归PCR的方法人工合成人B组11p型腺病毒的部分纤维(fiber)基因,采用一系列分子生物学方法将其替换AdEasy骨架质粒中的人5型腺病毒的fiber基因,得到新的腺病毒骨架质粒命名为pAdEasy-1/F11p,应用带有GFP报告基因的穿梭质粒pShuttle-GFP与AdEasy-1/F11p腺病毒DNA在BJ5183细菌内重组得到重组腺病毒质粒,将其转染293细胞获得重组腺病毒,命名为Ad5F11p-GFP.以Ad5-GFP作对照,同时感染K562、U937等白血病细胞系,流式细胞仪检测GFP的表达.初步检测结果显示在10MOI时,Ad5F11p-GFP能够有效感染K562、U937等白血病细胞系,感染细胞效率＞90%,对照Ad5-GFP感染细胞效率＜30%,这表明改建后的腺病毒AdEasy-1/F11p可以高效介导基因转移到血液细胞,是一种很好的血液细胞靶向性腺病毒载体.