生物活性物的生物制造：现状、挑战和发展趋势

生物活性物的生物制造是指利用包括细胞、微生物和酶在内的生物系统生产具有生物活性的天然或合成分子的过程。这些分子可用于制药、化妆品、农业和食品工业等领域,对提高生命质量、延长生命长度具有重要意义。在合成生物学和自动化等技术的推动下,生物制造领域迅速发展,为创造新产品和替代传统产品提供了绿色可持续的生产模式,为生物经济的增长、创新作出了重要贡献。本文结合生物活性物研发及生产情况,简要梳理并分析了国内外生物活性物的现有市场和未来发展。生物制造作为一种绿色、可持续的生产方式,将在生物经济发展中持续发挥重要作用。     

人源溶菌酶结构与功能的研究进展

人溶菌酶是一类人体内天然存在的能够溶解细菌细胞壁的碱性蛋白的总称。其作用特征是能够裂解肽聚糖中的N-乙酰氨基葡萄糖与N-乙酰氨基甲酸之间的β-(1,4)-糖苷键。人溶菌酶具有抗菌、抗炎、抗病毒和增强免疫力等多种特性,因此在国内外市场上应用广泛。本文就人溶菌酶的结构特点、表达部位、功能表达以及应用情况进行综述。     

河南郑州站马屯遗址仰韶晚期人骨的颅面形态

站马屯遗址位于河南省郑州市南郊十八里河镇。2009～2010年,河南省文物考古研究所对站马屯遗址进行发掘,于西区发现丰富的仰韶晚期秦王寨文化遗存。本文对此次发掘的秦王寨文化遗存中保存较好的45例颅骨（男性25例,女性20例）进行了颅面形态的观察与测量,并与史前不同考古学文化颅骨组做对比。结果表明,在颅面形态上,站马屯组颅骨与郑州地区秦王寨文化的汪沟组、西山组等最接近,与大汶口文化的西夏侯组有很多相似之处,且几组颅骨都存在枕部变形和拔牙习俗;但仰韶文化中心分布区诸颅骨组基本不见以上习俗,在颅面形态上与站马屯组也相差较远。站马屯两性之间有少许差异,男性与江淮地区的龙虬庄组、女性与北方的姜家梁组分别有较多相似性。站马屯组在颅面特征上以共性为主,并有少量差异。整体而言,站马屯遗址人群构成具有多源性和融合性,与秦王寨文化面貌复杂、因素多元的显著特点一致。     

基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

胰腺癌早期检测的生物标志物（英文）

胰腺癌症是最难诊断和治疗的恶性肿瘤之一,其特点是发病隐匿、进展迅速、预后差。目前,手术治疗仍然是首选治疗方法。然而由于缺乏早期症状,大约70%的患者在确诊时已经出现局部扩散或远端转移,从而无法进行手术治疗。由此看来,早期检测是提高患者治疗效果和预后的有效途径。临床上使用的成像方法 （CT、MRI、EUS等）通常无法检测早期病变,并且很容易受到操作员的影响。常规临床标志物如CA19-9、CA125、CA242和CEA受到限制,其敏感性或特异性不令人满意。因此,寻找新的具有高敏感性和特异性的标志物是实现胰腺癌早期检测的关键。近年来,对生物标志物的广泛研究主要集中在遗传学、转录组学和蛋白质组学上。特别是由microRNA(miRNA)、long non-coding RNA(lncRNA)和circRNA(circRNA)组成的非蛋白质编码RNA(non-protein coding RNA,ncRNA)为胰腺癌的早期检测提出了许多新思路。然而,其中绝大多数仍处于实验室研究阶段。而一项成熟的生物标志物研究应该整合基因组学、转录组学、蛋白质组学或代谢组学的数据,并结合患者的个体特征（如体重指数...     

模拟生物组织非线性声参量B／A与其组分预测关系的研究

组织的非线性声参量A/B与组分有着密切的关系,许多学者根据不同的假设和物理关系,建立了各组分的声参量、混合物的声参量、以及各组分的体积含量三者之间的关系方程,即混合定则.通过对它们的比较发现,Apfel混合定则的约束条件少,具有典型性.     

微生物药物在神经系统疾病中的研究进展

最近大量的研究表明,肠道微生物与帕金森病、抑郁症、孤独症谱系障碍和阿尔茨海默症等神经系统疾病的发生发展密切相关。其中涉及神经内分泌代谢、神经和免疫等途径,肠道微生物稳态经由以上途径参与大脑功能的维持与调控。反之,脑功能的紊乱也会破坏微生物组成以及肠道屏障的完整性。“肠-微生物-脑轴”近年来成为神经科学研究的焦点。肠道微生物产生的代谢产物可从肠腔进入人体血液循环系统,通过靶向特定器官、调控信号通路以及配-受体结合等方式,调控神经系统疾病的发生与发展。针对“肠-微生物-脑轴”所研发的多种微生物药物为治疗神经系统疾病打开了新的窗口,然而其具体作用机制仍不明确。本综述介绍微生物药物在神经系统疾病治疗方面的最新研究进展,解析其可能的作用机制,并对未来的研究方向进行展望。     

具有废水处理潜力的微生物生物修复策略

随着工业化和城市化的不断发展,废水排放量不断增加,废水污染已成为一个严重的环境问题。传统的废水处理技术如物理处理、化学处理等存在高能耗、高成本等问题,不能很好地满足废水处理的需要。基于此,文章分析了微生物修复策略在废水处理中的应用现状及研究进展,探讨了微生物生物修复策略在废水处理应用中的优势和不足,指出了今后需要加强的方面。     

肿瘤免疫中TCR的有效多样性研究

T细胞是抗癌免疫系统的主要组成部分,其表面表达的特定T细胞受体(T cell receptor, TCR)负责识别抗原肽并引发免疫反应。在肿瘤免疫研究中,分析TCR的多样性和特异性对于理解适应性免疫应答和免疫治疗至关重要。目前的研究侧重于单独分析多样性或特异性,尽管这两者都与肿瘤的有效免疫相关,但并非总是呈现正相关。本文探讨了肿瘤免疫中TCR的多样性和特异性研究进展及面临的挑战,指出综合分析多样性和特异性的必要性,给出综合性概念——TCR有效多样性的定义,介绍并讨论了已有的少量相关研究成果。揭示有效多样性的科学意义需要综合分析TCR的多样性、特异性和有效性,结合充分的实验来进行建模和量化表征。有效多样性对于深入了解TCR在肿瘤中的作用至关重要,对于未来的癌症早筛、治疗和预后具有潜在的重要意义。     

成像技术在阿尔茨海默病诊断中的应用

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是最常见的神经退行性疾病,目前临床尚缺乏有效的治疗方法。由于AD的病理变化发生在临床症状之前几十年,早期诊断和干预有助于缓解疾病进展。目前,研究正在从基于症状的临床诊断转向基于病理标志物的生物学诊断。本文综述了AD最常用的早期诊断成像技术,介绍其成像原理、局限性和最新研究进展,并展望了AD早期诊断未来可能的发展方向。预测多模态成像和诊疗一体化可能是未来AD研究和临床实践的最佳方案。