基于功能高分子材料的生物被膜构建及其生物转化应用进展

生物被膜是微生物附着在载体材料表面的高度有组织的微生物群体,主要由菌体和微生物的胞外分泌物构成。与浮游细菌相比,生物被膜内的微生物对抗菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制的抗性显著增加,还具有自增殖、可重复利用等优点。近年来,生物被膜在污水处理、工业发酵、食品工程和生物制药等领域受到越来越多的关注。载体材料的理化性质对生物被膜的构建具有重要影响。有机高分子材料因价廉、具有较轻的比重和密度、易于表面改性等特点,成为介导生物被膜构建的优选载体材料。本文对水凝胶、高分子分离膜、聚合物纤维膜及移动床生物膜反应器(MBBR)载体等几大类功能高分子材料促进生物被膜构建及其生物转化应用研究进行综述,以期为相关科研工作者提供参考。     

PHBHHx膜表面亲水改性及其与神经干细胞生物相容性

对羟基丁酸-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)膜进行表面改性,研究神经干细胞(NSCs)在改性后的PHBHHx膜表面的贴附、增殖及分化情况,为开发新型脑组织工程支架材料奠定基础。采用溶剂挥发法制备PHBHHx膜,扫描电镜观察其表面性状;分别通过脂肪酶处理,NaOH处理的方法对PHBHHx膜进行表面改性,测量接触角以检测膜表面亲水性。分离培养孕14.5 d大鼠胚胎大脑皮质NSCs,接种在表面改性后的PHBHHx膜表面进行体外培养,扫描电镜观察膜表面细胞形态,MTT法检测细胞活力,免疫细胞化学染色观察NSCs存活和分化情况。结果显示,与未处理的PHBHHx膜相比,脂肪酶、NaOH处理能够显著提高PHBHHx膜表面亲水性,增加NSCs在PHBHHx膜表面贴附数量;NSCs在改性后的PHBHHx膜表面能够良好地存活并分化为神经元和胶质细胞。结果提示PHBHHx膜表面碱处理通过提高材料表面亲水性和粗糙程度,增加其与NSCs的生物相容性,改性后的PHBHHx材料是一种非常有潜力的新型脑组织工程支架材料,有望在NSCs移植修复脑损伤中发挥作用。     

改性血红蛋白携氧载体

天然血红蛋白(Hb)经改性处理后可改善稳定性和氧亲和性。近半个世纪的研制产生了3代改性血红蛋白制品：第1代为化学改性Hb,已趋成熟,有多种制品问世,现正进行Ⅱ～Ⅲ期临床试验;第2代为包含了红细胞酶类的化学交联Hb和利用分子遗传工程制备的重组Hb;第3代为微包囊Hb,其结构和功能更接近天然红细胞。Hb的来源除人红细胞外还包括牛Hb．利用重组DNA技术从大肠杆菌和酵母菌中提取的重组Hb及转基因Hb。     

基于 AOPAN 纳米纤维膜的粘杆菌素发酵液后处理研究

使用静电纺丝再经胺肟化改性制备AOPAN纳米纤维膜,并基于AOPAN纳米纤维膜构建膜分离装置,用于粘杆菌素发酵液的后处理。研究中,对不同厚度的纳米纤维膜的渗透通量及分离性能进行比较,最终确定双层叠合的纳米纤维膜为分离膜,最适操作压力为0.14 MPa。在此条件下,分离膜的渗透通量为2.61 L/m2．min,蛋白质的截留率达到90％,色素等其他杂质也得到有效去除。     

紫胶树脂改性研究进展

本文概述了紫胶树脂的特点和应用范围,并且分析和阐述了其化学改性和物理改性的方法和原理,在化学方面,利用各种化学试剂对紫胶树脂上的羧基、羟基、醛基等活性基团进行改性;在物理方面,对紫胶树脂的成膜性质和相态进行改进。展望了紫胶树脂作为未来绿色材料的发展前景和方向。     

淀粉基生物降解薄膜材料的研究进展

淀粉基材料因其来源广泛、可食用、生物可降解,是包装领域近年来研究最热门、应用最广泛的材料之一。本文中,笔者简要讨论淀粉组分对淀粉基薄膜的影响,综述目前研究较多的淀粉基改性材料体系,包括物理/化学改性淀粉薄膜以及由于环保原因越来越受关注的生物聚合物改性淀粉薄膜,同时分析不同改性方法对淀粉基薄膜性能的影响,为后续研究提供参考。     

繁茂膜海绵中两株放线菌的生物学特性及其鉴定

从大连海域的繁茂膜海绵 (Hymeniacidonperleve)中分离到 5株具有抗菌活性的放线菌 ,它们分别对白色假丝酵母菌(Candidaalbicans)、枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)、稻瘟霉病菌 (Pyriculariaoryzae)等有良好的抑制作用。本文对其中 2株链霉菌的形态特征、培养特征、生理生化特征、细胞壁化学组分、1 6SrRNA序列进行了系统的研究 ,得到种水平的鉴定结果 :Hmp -S1 9为灰色链霉菌 (Streptomycesgriseus) ;Hmp -S2 6为生二素链霉菌 (Streptomycesambofaciens)。     

膜融合的分子机制:线粒体呼吸链不同偶联部位质子泵活性与膜融合程度之间的定量相关性(英文)

我们测定了鼠肝线粒体呼吸链不同偶联部位的质子系活性并通过荧光能量共振转移 法分析了鼠肝线粒体膜与脂质体（二油酰磷脂乙醇胺／心磷脂＝８／２）的膜融合程度。根据测量呼吸链第一段及第二段偶联部位的Ｈ＋／偶联部位的化学计量比值,观察到线粒体呼吸链质子泵的质子（Ｈ＋）泵活性及 Ｈ＋泵出量与膜融合程度呈现线性的定量相关性。这些实验结果进一步支持了我们提出的质子泵诱导膜融合的理论模型（刘树森等,１９８７、１９８９）。     

改性松香-丙烯酰胺共聚物对青蒿素的吸附性能研究

以改性松香(马来松香乙二醇丙烯酸酯,EGMRA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,采用悬浮聚合法合成了改性松香-丙烯酰胺二元共聚物。采用静态法研究了该聚合物对青蒿素吸附过程的热力学和动力学特性,对吸附过程进行控制机理判断。结果表明,该共聚物对青蒿素具有良好的吸附能力,最佳吸附条件为:以体积分数为60%的乙醇为溶剂配制青蒿素溶液,质量浓度为4.0 mg/mL,聚合物为20~40目,吸附温度50℃,振荡频率110 rpm,平衡吸附时间为5 h,饱和吸附量Qe=39.78 mg/g。聚合物等温吸附青蒿素的平衡吸附数据符合Langmiur方程,属单分子层吸附。吸附等温线与Langmiur方程高度相关,相关系数R20.99。拟一级吸附动力学模型可较好的描述吸附过程,膜扩散为此吸附体系控制步骤,通过菲克定律计算出膜扩散系数D=6.55×10-9cm2/s。     

胡杨质膜的纯化及其H~ -ATPase活性的研究

用DextranT 5 0 0 ,PEG 335 0两相分配法分离并纯化了悬浮培养的胡杨细胞质膜 .不同聚合物浓度(5 5 %、 5 7%、 5 9%、 6 1%、 6 3%、 6 5 % )和KCl浓度 (0、 5、 10、 15mmol/L)对分离效果影响的研究结果表明 ,采用聚合物浓度为 5 9%和无盐存在的两相分配体系可获得纯度较高的胡杨细胞质膜 .纯化的质膜H ATPase的活力提高 8倍 ,且酶定向程度较高 ,这为进一步研究胡杨细胞质膜特性及获得高纯度H ATPase提供了良好基础     

胡杨质膜的纯化及其H＋-ATPase活性的研究

用Dextran T-500, PEG 3350两相分配法分离并纯化了悬浮培养的胡杨细胞质膜.不同聚合物浓度(5.5%、5.7%、5.9%、6.1%、6.3%、6.5%)和KCl浓度(0、5、10、15 mmol/L)对分离效果影响的研究结果表明, 采用聚合物浓度为5.9%和无盐存在的两相分配体系可获得纯度较高的胡杨细胞质膜.纯化的质膜H^＋-ATPase的活力提高8倍,且酶定向程度较高,这为进一步研究胡杨细胞质膜特性及获得高纯度H^＋-ATPase提供了良好基础.     

聚合物纳米微球分离纯化放线菌素D的研究（英文）

本实验考察从链霉菌发酵产生的放线菌素D粗提物中分离制备高纯度放线菌素D的工艺,以聚合物纳米微球为固相载体,对聚合物纳米微球型号、洗脱条件进行优化。最终确立放线菌素D的分离纯化工艺为:采用PS40-300(以聚苯乙烯/二乙烯基苯聚合物为基质,粒径40μm,孔径300)纳米微球作为层析填料;以链霉菌发酵产生的放线菌素D粗提物为上样样品,用适量95%乙醇(V/V)充分溶解,上样量为0.5 g/100 m L,控制洗脱速度为5.0 m L/min,以65%乙醇水(V/V)洗脱,收集纯度95%以上的洗脱液,真空浓缩得到高纯度的放线菌素D。结果表明该分离纯化工艺,纯度与收率都较高,流程简单、可行,为该产品产业化开发奠定基础。     

糖链的化学合成

作为生物大分子之一,糖链的研究还没有像蛋白质和核酸那样深入。现阶段糖链的获得仍然存在很大的挑战,阻碍了糖生物学的发展。鉴于通过分离手段得到所需的糖链很困难,酶法合成糖链亦存在着诸多问题,因此目前化学方法合成糖链是最佳的选择。对近年来糖链的化学合成所取得的最新进展进行简要的介绍,主要包括一釜合成、固相合成和标签辅助的合成三个方面。     

PIII 改性ePTFE 膜对细菌生存状态的影响研究

目的:探讨等离子注入技术(Plasma immersion ion implantation,PⅢ)对膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜改性后表面性能以及对细菌生存状态的影响.方法:采用氧等离子注入技术(PⅢ)对ePTFE膜表面处理,获得改性ePTFE膜,利用扫描电镜(SEM)观察改性ePTFE膜和未处理膜的表面形貌,体外培养变形链球菌,观察改性前后各组膜作体外细菌生存状态变化.结果:与未处理ePTFE膜相比,改性ePTFE膜表面形貌、亲水性发生改变.荧光染色后观察长脉冲组表面的细菌最少;短脉冲组膜表面粘附的细菌密集,形成生物膜;空白组可见少量死菌和活菌粘附于ePTFE膜上.结论:长脉冲PⅢ改性ePTFE膜后有良好的抗细菌粘附能力.     

共价结合法固定化酶活性载体的研究进展

共价结合法已经成为酶固定化的最主要的方法之一,载体在酶固定化技术中发挥着关键作用。论文对近年来国内外共价结合法固定化酶活性载体的研究发展状况进行了综述,包括含有酰基叠氮、酸酐、卤素、乙酰基、聚碳酸酯、苯酚的聚合物的研究与应用。认为开发新型改性复合载体将成为今后研究的重点。     

聚多巴胺改性聚合物在神经修复中的研究进展 *

多巴胺在碱性条件下会发生自聚合生成聚多巴胺。由于聚多巴胺具有超强黏附性能,在过去几年中其被大量应用于修饰各类生物材料。神经修复中使用的材料多为聚合物,但单独使用聚合物修复神经的效果不佳。聚多巴胺改性聚合物的亲水性和生物相容性均优于单一聚合物。除此以外,聚合物上的聚多巴胺涂层还可用于进一步修饰促进神经修复的分子。综述了聚多巴胺的合成机理、性能以及聚多巴胺改性各类聚合物在神经修复中的研究进展,并展望了该类材料的发展前景。     

化学交联质谱技术的研究进展

化学交联质谱技术是解析蛋白质结构和研究蛋白质相互作用的重要工具。近5年以来,该技术在方法和应用上都取得了很大的进步。方法上,一方面可断裂交联剂与新型分离富集方法展现了较好的应用前景,另一方面更加高效的交联肽段搜索引擎和质量控制方法为交联质谱数据分析提供了有力的工具。应用上,一方面与冷冻电镜技术结合解析了大量蛋白质的结构,另一方面从研究蛋白质复合物的相互作用发展到研究全蛋白质组水平的相互作用网络。化学交联质谱技术在方法和应用上的蓬勃发展,体现了这一技术的重要作用。本文对化学交联质谱技术的各个环节进行了详细的综述,包括交联剂选择、交联反应、酶切、交联肽段富集、液质联用、交联肽段鉴定、质量控制和生物学应用,重点介绍了最近5年的研究进展。最后,讨论了化学交联质谱技术面临的挑战及未来的发展方向。     

碱性成纤维细胞及角蛋白对丝素蛋白膜改性的实验研究

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及角蛋白对丝素蛋白膜改性后的生物相容性改变。方法还原法制备水溶性人发角蛋白,用共混法使人发角蛋白与丝素蛋白形成共混膜;化学交联法用bFGF对丝素膜进行表面修饰形成交联膜。通过MTT法及荧光显微镜观察检测3T3细胞在三种丝素基材料上的增殖情况。通过接触角测定,对上述三种材料亲水性进行表征。不同的丝素基材料对细胞增殖的促进情况以及接触角的测定2组间SUV_(max)比较采用两样本t检验。结果制备的人发角蛋白分子量范围在44-66KDa之间,条带清晰。MTT法及显微镜观察表明,含角蛋白40﹪共混膜对细胞生长的促进作用最为明显(0.718±0.03,P0.05),交联膜次之(0.545±0.022,P0.05),最后是丝素膜(0.463±0.027,P0.01)。接触角测定结果表明,共混膜的接触角(17.5±1.6,P0.01)最小,交联膜(47±1.8,P0.01)次之,丝素膜的接触角(61±1.5,P0.05)最大,即共混膜黏附性最好。结论制备的40﹪共混膜具有最强生物相容性,b FGF修饰的丝素蛋白交联膜次之,最后是丝素膜。     

一株降解纤维素放线菌的分类研究

从高温稻草堆肥中分离到1株能降解纤维素的放线菌CN9,分别对其表型特征、化学特征和16SrRNA基因序列进行了分析,根据实验结果,CN9属于高温链霉菌。     

半乳甘露聚糖胶酶法改性研究进展

由于半乳甘露聚糖的水溶液在低浓度下仍具高黏性以及它的凝胶性质,因此在工业上具有很多重要的应用。半乳甘露聚糖聚糖的酶法改性主要包括脱去支链和切断主链两种方式。相对于化学改性来说,酶法改性具有易控制、反应条件温和等很多优点,因此成为改变半乳甘露聚糖分子结构以获得所需特性的最具潜力的改性方法。α－半乳糖苷酶和 β－甘露聚糖酶是半乳甘露聚糖改性和水解中最常用的酶。简要介绍了有关这两种酶的来源和新型制备菌株的近期研究概况。在医药和食品等工业中,酶法改性后的半乳甘露聚糖具有很广阔的应用前景。