植物油基平台化合物及高分子材料研究进展

植物油作为最有希望的石油替代原料之一,已成为近年来的研究开发热点。文中介绍了植物油的分子结构及其对植物油基平台化合物和高分子材料性能的影响,进一步探讨了植物油基平台化合物及高分子材料的发展现状和最新研究进展;同时,概括性地介绍了当前植物油基平台化合物及高分子材料存在的主要问题,指出未来最有可能的研究方向,为更全面地了解植物油生物化工与发展前景提供参考。     

益生菌微胶囊化壁材的研究进展

目前国内的益生菌囊化材料主要为天然高分子聚合物,而合成和半合成的高分子聚合物的研究很少.为此,本文从囊化技术和功效比较两方面讨论了海藻酸钠、明胶和壳聚糖等聚合材料在益生菌微胶囊化方面应用的国内研究进展,以其寻找具有更有功效的、对微生物细胞更有相容性的高分子包囊工艺技术.     

蛋白质类医用高分子微生物合成的研究进展

蛋白质类医用高分子是一类重要的功能高分子材料,在生物医学领域有着广泛的应用。随着现代生物技术特别是分子生物学技术的发展,微生物合成医用高分子材料已成为可能。微生物合成除了大规模、低成本的特点外,还可对蛋白质高分子进行分子设计,从而赋予其新的材料性能,以满足不同的需要。该文综述了蛋白质类医用高分子（胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白）微生物合成的研究进展,指出微生物合成的原理方法及应用现状,并对其发展前景进行了展望。     

生物医用高分子材料在药物控释系统中的应用

药物控制释放体系是继传统载药体系发展起来的一种新型的疾病治疗体系。生物医用高分子材料作为药物控释载体的研究逐渐成为热点之一。近年来,随着研究的深入,生物医用高分子材料在药物控释系统中的运用得到了广泛的发展。本文简要介绍了常用天然医用高分子材料如胶原、纤维素以及环糊精和合成医用高分子材料如聚乳酸、聚酸酐等在药物控释系统中的应用,并对这类材料的应用进行了展望。     

聚羟基脂肪酸酯PHA代谢工程研究30年

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是微生物合成的可降解高分子材料,种类及性能多样,应用前景广阔,然而其大规模生产受制于它较为高昂的生产成本.30年来,代谢工程的应用日益广泛,通过代谢流调控、代谢通路改造引入新通路等方法,微生物合成PHA的效率得到了很大提高,也丰富了PHA的单体种类、结构...     

微波辐射下肉桂酸及其酯的合成研究

自1986年GedyeR等人发现微波可以显著地加快有机合成的反应速率以来,微波技术在合成化学、材料化学、分析化学和高分子化学等领域迅速得到人们的重视,并且已经在环境保护、石油工业和冶金等领域获得了广泛和成功的应用。文章以苯甲醛、乙酸酐为原料、KF/K2CO3为催化剂微波快速辐射,合成了肉桂酸,产率达56.05%。同时在微波辐射下合成了肉桂酸正丁酯,收率可达82.60%.     

生物基聚酰胺研究进展

介绍了各类生物基高分子材料,着重综述了生物基聚酰胺的主要合成路线以及开发应用现状,并就生物基聚酰胺的发展给出了相关建议。     

合成生物学在化工新材料领域的应用及展望

材料是一切经济活动的基础,每一次社会变革都伴随着材料的更新迭代。化工材料多以石油为原料制得,但是这种工艺路线碳排放量大。合成生物学的发展得益于学科交叉和技术创新,是新一轮的材料革命推动者,用生物合成的方式,改变传统的石油化工生产工艺,为材料科学的发展注入了新的动力。围绕合成生物学在化工新材料中的应用,重点介绍了合成生物学在高分子材料领域的发展和产业化情况,以期探究未来新材料在碳中和背景下的发展路径。     

一次用弃式医用高分子制品

随着化学工业的迅速发展,塑料、橡胶、合成纤维等合成高分子材料在医学领域里的应用日益广泛,从而形成了医用高分子新学科。在医疗用品中,用这些材料制成的一次用弃式制品“Dispossable Products”已逐渐取代传统的玻璃、金属和植物纤维制品,这种趋势标志了医疗技术水平发展的新阶段。要防止因器械的反复使用或消毒不彻底而引起的交叉感染一直是临床工作中存在的     

微生物合成的聚谷氨酸及其应用

γ-聚谷氨酸是一种全天然的、可食用的、具有多功能性的阴离子聚合物,可由微生物发酵合成.随着材料科学、聚合物化学和生物医学的不断发展和紧密融合,生物可降解高分子材料的研究得到长足发展,γ-聚谷氨酸的开发研究则日益深入.但国内研究仍处于实验室阶段,还未实现工业化生产.介绍了Υ-聚谷氨酸的结构、理化性质及其影响因素,综述了其合成菌株、培养方法、相关基因及在医药、食品、化妆品、农业、工业等方面的应用.     

果胶d-半乳糖醛酸生物转化制备黏酸研究进展

黏酸属于己糖二酸,可以由果胶的主要成分D-半乳糖醛酸氧化制备.黏酸结构、性质与葡萄糖二酸类似,可应用于重要平台化合物、聚合物、高分子材料的制备.与目前受到广泛关注的葡萄糖二酸合成相比,黏酸合成的研究工作尚处于起步阶段.果胶是一种廉价、丰富的可再生生物质资源,以果胶为原料生物转化制备黏酸具有重要的经济价值和环保意义.文中...     

PHA生物制造及加工过程进展

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类全生物可降解的高分子聚酯材料.近年来,随着代谢工程和合成生物学等技术的发展,PHA的微生物发酵生产取得了进一步突破.目前PHA的生物制造体系主要分为传统工业生物技术和下一代工业生物技术.本文从下一代工业生物技术体系比较分析出发,简要综述了PHA生物合成过程强化、PHA分离纯化及改性加工等研...     

生物降解纤维在临床缝线中的应用

本文介绍几种天然及合成的生物可降解纤维的来源、制作技术及用作医用可吸收缝线的功能特点,并阐述开发此类高分子材料对临床医学的意义。     

酶促聚合：绿色的高分子材料合成技术

以酶促聚合为代表的绿色高分子合成途径，以其反应条件温和、产物多分散性低、无金属催化剂残留、高度立体和区位选择性等优势，成为医用高分子材料合成领域中的研究热点。目前，氧化还原酶、水解酶、转移酶均成功应用于聚合反应，其中脂肪酶催化的缩聚反应及开环聚合反应研究最为广泛，同时，以可逆加成-断裂链转移聚合和原子转移自由基聚合为代表的酶促可逆失活自由基聚合得到了快速发展。针对酶促聚合中单体及合成产物结构与性能单一、应用范围有限等缺陷，基于酶促聚合与原子转移自由基聚合、开环易位聚合等反应的偶联，制备了多种不同结构与性能的聚合物材料，推动了上述材料在药物与基因递送领域中的应用。本文综述了脂肪酶催化聚合、酶促可逆失活自由基聚合、酶促化学偶联催化等方面的研究进展，并探讨了目前研究的局限性和未来研究方向。     

加强研究推动我国生物降解塑料产业化进程一访清华大学生物系教授、长江学者陈国强

陈困强,清华大学教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授。长期从事“工业微生物、生物塑料和生物燃料”的研究。研究领域及方向：工业生物技术和合成生物学;微生物合成高分子材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）;PHA在微生物中生理作用的研究;PHA作为组织工程材料的应用研究;     

合成生物学技术在材料科学中的应用

材料是人类赖以生存与发展的物质基础,科技和社会的进步都离不开材料技术的发展,未来先进材料的合成和制备必然朝着绿色可持续、低耗高产出、精细可调控、高效多功能的方向发展。以"基因调控·工程设计"为核心的合成生物学技术从分子、细胞层面极大地推动了生命科学的发展,也已经并继续为材料科学的发展注入新的思路和活力。本文将围绕合成生物学技术在材料科学中的应用,以基因回路设计为核心,概念应用为线索,重点介绍合成生物学技术在高分子生物材料和无机纳米材料领域的开发和生产,细胞展示和蛋白定向进化战略对分子材料的筛选和优化,"活体"功能材料、工程菌调节的人工光合系统功能材料体系以及基因回路在材料科学中的应用。     

口服抗癌药物纳米载体的研究进展

实现抗癌药物的口服给药,对于癌症的化疗及患者的生活会有很大的方便性。但大多数抗癌药物直接口服给药时,由于受到胃肠道的屏蔽作用导致生物利用度降低,所以寻找一种有效的药物载体,对于实现抗癌药物的口服给药是至关重要的。纳米技术的出现,带动了纳米药物载体的发展,使得抗癌药物的口服给药有了很大的突破。对不同材料,主要包括合成高分子材料、天然高分子材料作为口服抗癌药物载体的特点以及体内体外的研究结果进行回顾和综述。     

环保新材料PBS的合成与降解研究

随着工业化的不断发展,人类的物质生活在环保新材料的引用下得到很大程度的改善,但其带来的废物也加速了环境的恶化情况。尤其以高分子废弃物为主,其对环境污染情况日益严重。对此现状在长期实践研究中发现利用可降解高分子材料能够有效解决其中存在的问题。本文主要对环保新材料合成与降解的基本概述以及PBS合成与降解试验与结果进行探析。     

生物合成材料聚β-羟基丁酸(PHB)的研究进展

聚β-羟基丁酸(PHB)是原核微生物在碳、氮营养失衡的情况下,作为碳源和能源贮存在生物体内的一类热塑性聚酯.它作为微生物合成的可降解材料,除了具有与化学合成高分子相似的性质外,还具有一般化学合成高分子没有的性质,如光学活性好、透氧性低、抗紫外线辐射、生物可降解性、生物组织相容性、压电性和抗凝血性等,具有广阔的应用前景,越来越受到人们的关注.国内外的许多公司和科研机构纷纷开展可降解塑料的研发工作.着重介绍了PHB的理化性质、检测方法、生物合成、降解以及基因改良菌种方面的研究进展,同时对其应用、目前存在的问题以及可能的解决方案进行了讨论.     

细菌纤维素合酶的基本特性及作用机理

细菌纤维素是一种天然的生物质高分子聚合物。相较于植物纤维素,其具有更高的纯度和优异的力学性能。有望作为一种绿色的新型高分子材料被广泛应用。细菌纤维素合酶作为合成细菌纤维素的关键酶,其主导细菌纤维素的合成过程。因此,对其合成机理的探索有助于实现细菌纤维素大量生产和广泛应用。本文从细菌纤维素合酶的基本特性出发,综述了菌种筛选、提升产量和合酶的细胞定位等内容;围绕纤维素合酶的作用机理阐述了体外合成方法的影响因素,以及利用该方法探究各亚基相关作用的现状。以此探究细菌纤维素合酶的合成机制,并提出了当前研究中存在的问题。同时,展望了该领域未来的研究方向,以期通过对合成机理的探讨为细菌纤维素的大规模应用提供理论基础。