一、Peptide nucleic acid:a new artificial biomacromolecular with great potential applications in molecular biology and biom edicine(论文文献综述)
程忠哲,姜宏梁[1](2021)在《核酸药物生物分析方法研究进展》文中研究表明随着人们对疾病基因相关机制认识的不断深入,核酸药物因其在基因治疗中的潜在作用而引起广泛关注。目前核酸药物已成为生物医药发展的前沿领域。为支持核酸药物的药代/毒代动力学与药效学研究,推动新药开发,满足临床治疗药物监测的需求,核酸药物的生物分析方法得到了突飞猛进的发展。除传统的基于核酸分子杂交的酶联免疫法外,实时荧光定量PCR、基于液相色谱分离技术法等也展现出广阔的应用前景。这些分析技术各具特点,但也存在一定的局限性。本文简要综述近年来核酸药物生物分析技术的应用和发展趋势,以及在法规指导下的规范性核酸药物生物分析研究所面临的挑战及解决方案。
肖萍萍[2](2021)在《肽核酸功能化的纳米通道生物传感器高灵敏检测肿瘤外泌体MicroRNA》文中指出肿瘤早期发现是提高治愈率的关键,而肿瘤标志物检测是肿瘤早期发现的有利方法之一,因此寻找合适的肿瘤标志物并进行监测对肿瘤的早期发现及预后评估具有重要意义。研究发现,人类血清或血浆中存在的高度稳定miRNAs可调控癌基因表达,可作为肿瘤抑制因子和启动因子,调节肿瘤增殖、血管生成和转移,被作为新一代肿瘤标志物。而外泌体中miRNAs由于受到囊泡脂质膜的保护,可免于血液中RNase的降解,与血液中游离miRNAs相比具有更高的丰度和稳定性,因此外泌体miRNAs可视为癌症早期诊断的理想分子标志物。因此,构建高特异、高灵敏的外泌体miRNAs传感器对于实现癌症早期诊断具有重大意义。近年来,纳米生物传感器由于特异性高、分析速度快、操作简易等优势,广泛应用于疾病相关分子标志物检测。纳米通道生物传感器则是近年发展起来的一种新型生物传感器,由于纳米通道的尺寸控制在纳米尺度范围内,因此通道具有高比表面积,有利于通道表面进行高效率的功能化修饰,同时又由于纳米限域效应,在狭小的纳米空间内,提高了检测底物与配体相互作用的几率,并可以根据需要来控制通道的内径大小以及修饰的功能团,使其对检测底物具有高的特异性、灵敏度和快速性。因此仿生纳米通道在生物分子的分析检测等领域备受关注。基于此研究背景,本论文构建了一种肽核酸(PNA,peptide nucleic acid)功能化纳米通道生物传感器,实现对肿瘤外泌体miRNAs检测。PNA由于其不带电荷,与miRNA结合的稳定性和特异性都大为提高,展示出良好的亲合性和稳定性。通过杂交前后纳米通道表面的电荷变化,进而实现对肿瘤外泌体miRNAs的灵敏、特异、快速检测。纳米通道内的高比表面积、纳米限域效应及PNA电中性的特性,使得PNA与miRNA杂交效率大大提高,对目前肿瘤外泌体miRNAs检测的突出问题如识别效率较低、特异性不理想、操作时间长等予以解决。该工作分为以下两个部分:第一章:PNA功能化纳米通道生物传感器的构建及miRNA检测首先是采用不对称化学蚀刻的方法制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)锥形纳米通道,探针PNA共价修饰在通道表面,并通过一系列表征实验证明PNA功能化纳米通道生物传感器的成功构建。进一步将该传感器用于PBS缓冲液中miRNA的检测,该传感器不仅可高度区分靶标miRNA-10b与单碱基错配及非互补序列,且检测限可低至75 aM。终上所述,我们构建的PNA功能化纳米通道生物传感器能够实现对miRNA较高特异、灵敏检测,该传感器可尝试进一步用于肿瘤外泌体中miRNA的检测。第二章:PNA功能化纳米通道生物传感器用于肿瘤外泌体miRNA检测利用PNA功能化纳米通道生物传感器用于胰腺癌细胞来源外泌体和正常胰腺细胞来源外泌体中miRNA-10b的检测。其中检测胰腺癌细胞来源外泌体miRNA-10b的电信号响应比检测正常胰腺细胞来源外泌体中miRNA-10b高四倍,经统计学分析后,两者信号差异较为显着(P<0.001),证明该方法可以有效的区分胰腺癌肿瘤来源外泌体与正常对照组;同时,我们利用金标准qRT-PCR检测以上提取的外泌体总RNA,并与纳米通道传感器的检测信号比较,结果表明纳米通道传感器与金标准qRT-PCR方法具有较高的一致性。最后,将传感器用于检测临床血浆样本中外泌体miRNA-10b,发现癌症患者血浆中的外泌体miRNA-10b含量普遍要高于健康个体,证明该方法有望应用于临床癌症的早期筛查。
李欣彤[3](2020)在《非天然核酸适体的体外筛选及非天然核酸的纳米孔测序》文中指出核酸作为遗传信息储存和传递的载体,是生命体遗传和进化的物质基础。天然的核酸既可以通过碱基互补配对作用形成双螺旋结构,也可以折叠成更复杂的功能性核酸三维结构。这些功能性核酸参与生物催化反应、调控基因的表达,也能够发展成为疾病诊疗的关键工具分子。然而,核酸类的工具和药物分子的开发一直受天然核酸易被核酸酶降解的限制。化学修饰的非天然核酸不仅具有良好的抗核酸酶降解性能,还增加了核酸家族的化学多样性。所以,开发功能性非天然核酸具有重要的科学意义和应用前景。本论文的主要工作围绕非天然核酸适体的体外筛选及非天然核酸的纳米孔测序展开研究。对非天然核酸展开研究的一类关键工具酶是能识别非天然核酸底物的聚合酶。因此,我们进行了几种改造的DNA聚合酶接受非天然核酸底物的活性测试。包括三种TNA(threose nucleic acid)聚合酶和两种FANA(2’-deoxy-2’-fluoroarabinonucleic acid)逆转录酶。结果表明:Kod-RI是最适合催化TNA链合成的聚合酶,RT521K是最适合FANA模板的逆转录酶。基于抑制免疫检查点蛋白信号通路的肿瘤免疫疗法已取得了良好的临床效果。目前,抑制免疫检查点蛋白与其配体相互作用主要是依靠单克隆抗体,然而,抗体类药物存在生产成本高、易引起免疫相关不良反应等问题。我们利用体外筛选技术,以程序性死亡蛋白受体1(programmed death protein ligand 1,PD-L1)为靶点,开发了高亲和力结合PD-L1的TNA适体。TNA适体对PD-L1与PD-1相互作用的阻断效率最高可超过50%,并可以有效抑制PD-L1与过表达PD-1的细胞表面结合。最后,TNA适体可以成功靶向皮下小鼠结肠癌CT26肿瘤细胞,并通过免疫激活抑制肿瘤生长。综上所述,靶向PD-L1的TNA适体代表了一类基于非天然核酸的、具有应用潜力的癌症免疫治疗抑制剂分子。FANA因与RNA的结合能力较强而具备优异的基因沉默效果,并且可折叠形成具有亲和能力和催化活性的三维结构。由于聚合酶的限制,传统的测序方法无法对FANA进行直接测序。通过合作,我们首先发现不同的FANA单碱基聚合物在耻垢分枝杆菌孔蛋白A(Mycobacterium smegmatis porin A,Msp A)纳米孔中显示出明显有区分的孔堵塞电流信号。然后,我们将FANA与DNA驱动链连接,以phi29 DNA聚合酶作为驱动酶,发展了纳米孔诱导移位测序(Nanopore Induced Phase-Shift Sequencing,NIPSS)技术,实现了FANA直接测序。对孔堵塞电流信号的统计结果表明,Msp A纳米孔可以明确的区分出FANA和DNA。这些结果代表了糖环修饰的非天然核酸的首次直接测序。本论文发展了靶向免疫检查点蛋白的非天然核酸适体,并初步探索了这类非天然核酸适体在肿瘤免疫治疗中的应用前景。本论文还利用和发展了纳米孔测序技术,实现了非天然核酸的直接测序。这些工作都为非天然核酸类的工具和药物分子的进一步研发,提供了重要的实验基础。
教育部[4](2020)在《教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版2020年修订)的通知》文中研究指明教材[2020]3号各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局:为深入贯彻党的十九届四中全会精神和全国教育大会精神,落实立德树人根本任务,完善中小学课程体系,我部组织对普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)进行了修订。普通高中课程方案以及思想政治、语文、
陈朗军[5](2020)在《潜在活性物质在cGAS-STING通路调控的研究初探》文中指出cGAS-STING通路不仅能够介导免疫防御,抵抗多种外来病原体的感染,而且可以识别肿瘤来源的DNA,引发机体的免疫反应。但是,cGAS通路的异常激活也会导致自身免疫性疾病。因此,对cGAS-STING通路进行调控有很高的疾病治疗价值。为了寻找合适的调控剂,我们试图从两种不同来源的化合物入手进行探索。一是化学合成的方法,通过合成肽核酸型的cGAMP类似物,建立筛选体系,进行生物活性检测,评估其作为cGAMP拮抗剂的能力,二是从众多天然来源的化合物中筛选,我们首先选择棘胸蛙粉(内含大量抗菌肽,具有广谱抗菌、抗病毒和抗肿瘤活性)作为研究对象,利用已有的筛选体系探索其对cGAS-STING通路的调控作用,建立结构活性关系,寻找有效的免疫活性调控化合物。cGAMP作为cGAS-STING通路的第二信使,能够通过调节级联系统中酶的活性,从而控制体系的免疫反应。因此,cGAMP及其拮抗剂的合成研究具有很高的研究价值。本文在查阅相关文献的基础上,设计并合成了一类在结构上同cGAMP高度相似的肽核酸类似物c PNA。由于c PNA本身不带电荷,能够抵御核酸酶和蛋白酶的降解,具有很好的生物稳定性。故推测其可能具有同cGAMP相似的生物功能,从而能与cGAMP竞争下游的蛋白受体,发挥相应的调控作用。为了验证推测,我们将通过化学方法合成的6个cGAMP类似物,在THP1-Lucia-IFNβ-ISG细胞系上进行了初步筛选。成功筛选得到两种对于天然免疫通路具有一定调节作用的c PNA-U和c PNA-A。c PNA-U对于天然免疫中的DNA通路有一定的抑制作用,而c PNA-A则对RNA通路有一定的促进作用。接下来准备在m RNA水平对它们的作用效果展开验证。蛙类是生物活性肽的重要储备库,其皮肤分泌物中含多种抗菌肽。抗菌肽具有一定的抗肿瘤功能,如:对免疫细胞具有趋化作用,能够增强抗原呈递细胞对肿瘤抗原的摄取和呈递能力,诱导IL12和IFNγ等免疫因子的分泌,促进机体免疫反应。我们选择含有大量生物活性肽的棘胸蛙粉作为研究对象,进行提取工艺的优化和对先天免疫通路影响的探究。利用之前建立的THP1-Lucia-ISG细胞筛选系统分别对经超声-微波协同萃取得到的蛙粉原液浓缩物以及蛙粉原液进行活性测试。结果表明蛙粉原液能够增强ds DNA诱导的IFNβ表达,提高细胞免疫能力。相比于浓缩产物,采用蛙粉原液处理具有更好的增强效果,且IFNβ表达水平与药物浓度之间存在更好的相关性。通过对比不同提取方式所得蛙粉原液的作用效果,发现用纯水提取所得原液具有最好的增强IFNβ表达效果。故在随后对蛙粉原液最佳浓度的探究中,选择不同提取时间的水提原液(WF-1)作为研究对象。结果发现,提取时间为45 min的蛙粉原液(WF-1-45 min),在加入浓度为4 A/m L时对ds DNA诱导的IFNβ表达具有最好的增强效果,最高可以达到对照组的2.4倍。最后,经过三年的研究生学习,取得了以下成果:(1)成功利用有机合成手段制备了6个肽核酸单体,6个肽核酸型cGAMP类似物,并借助THP1-Lucia-IFNβ-ISG筛选体系检测其生物活性。其中,c PNA-U对于DNA通路有一定的抑制作用,而c PNA-A则对RNA通路有一定的促进作用。(2)完成了棘胸蛙粉提取工艺优化,确认了蛙粉原液能够增强ds DNA诱导的IFNβ表达。明确了采用纯水作为提取溶剂,提取时间为45 min的蛙粉原液(WF-1-45 min)对ds DNA诱导的IFNβ表达具有最好的增强效果,最高可以达到对照组的2.4倍。
高婷婷[6](2020)在《肽核酸与碳点相互作用在生物传感器方面的应用研究》文中研究说明肽核酸是一种脱氧核糖核酸类似物,具有许多优异的特性,包括与结构化核酸靶点结合的能力、优异的生物和化学稳定性、强特异性的识别能力等。此外,肽核酸的不带电主链可进行独特的实验设计,这些实验设计不能用寡核苷酸或带负电荷的主链类似物来完成。近年来,肽核酸在纳米技术中的应用受到了广泛的关注,已逐渐成为脱氧核糖核酸的重要替代物。碳点是一类尺寸小于10 nm的新型荧光碳纳米材料,由于其强发光特性和良好的溶解性受到人们的广泛关注。与有机染料和传统的半导体量子点相比,碳点具有抗光漂白、易于表面修饰、高溶解度、强化学惰性等优点。此外,由于碳点具有低毒、生物相容性好等优良的生物学特性,在生物传感器、生物成像、生物分子检测以及药物递送等方面具有广泛的应用前景。本文利用肽核酸探针主链不带电荷以及具有较高的结合亲和力和较强的特异性,碳点的荧光发射特性和易于官能化修饰,共同构建核酸分子检测和鉴定的生物传感平台。研究内容主要有两个方向:1、肽核酸调控碳点/金纳米颗粒之间的荧光能量共振转移检测DNA。通过溶剂热法制备的碳点荧光可被金纳米颗粒淬灭,由于PNA可以使金纳米颗粒聚集,荧光淬灭强度降低。当体系中出现目标DNA时,PNA与DNA形成稳定的双链结构,金纳米颗粒处于分散态,碳点荧光淬灭,从而实现目标DNA的检测。2、共价偶联碳点-肽核酸生物探针用于miRNA检测。碳点与肽核酸共价偶联为碳点-肽核酸(CDs-PNA)生物探针。订购羧基荧光素(FAM)标记DNA探针,即FAM-DNA,FAM-DNA与CDs-PNA生物探针的部分序列完全互补并在缓冲溶液进行杂交,此时碳点与FAM发生荧光能量共振转移,FAM荧光强度增强。当出现目标miR-21时,FAM-DNA被置换下来,从而FAM荧光强度降低。因此通过测定FAM荧光信号强度的变化,可以定量体系中目标miR-21的浓度。
马诗雯[7](2020)在《合成生物学的伦理学反思 ——一种责任伦理视角》文中研究指明合成生物学是新兴生物科学技术中具有重大潜力的一个分支领域。它旨在通过重新设计和改造现有的生物系统,或者从头设计与构建新的生物部件、装置和系统,进一步加深我们对自然和生命本质的理解,在此基础上,生产和发展出有利于人类美好生活的生物技术产品。合成生物学在生物能源与生物医药等领域具有良好的应用前景和应用价值,因此受到科学技术界和企业界的广泛重视。然而,由于合成生物学涉及对生物系统和生物体的操作,因而存在着潜在的风险与伦理问题。正因如此,合成生物学自诞生起,就引起学界对其伦理问题的极大的关注。合成生物学的伦理研究,就是为了在追问合成生物学的伦理问题及其产生的语境的基础上,探讨如何规范和促进合成生物学的负责任发展。基于这一背景,文章将责任伦理学作为探讨合成生物学的基本理论框架。首先,文章在对合成生物学的学科内涵及其哲学思想进行概述的基础之上,追问合成生物学为什么会产生伦理问题。借助于“构物致知”与“构以致用”这两种技术研究范式,分析了合成生物学的主要特征,讨论了合成生物学集科学、技术与工程一体化的学科特点。其次,通过对汉斯·尤纳斯(Hans Jonas)和汉斯·伦克(Hans Lenk)的相关责任伦理思想进行概括与分析,从“责任”这一核心概念出发,构建了合成生物学的责任伦理研究框架,围绕责任伦理可以为合成生物学研究带来怎样的启示,为什么要开展合成生物学的负责任创新等问题展开讨论。第三,深入合成生物学的伦理问题,针对合成生物学两类不同的伦理问题,即概念性与非概念性的伦理问题,区分不同的责任类型。文章将概念性的伦理问题与合成生物学的“叙事”和“隐喻”相结合,指出对合成生物学的伦理担忧与关于合成生物学的不同叙事视角和叙事方式,比如“隐喻”的运用相关。而这些伦理担忧和争议实际上主要是一种对未来风险的“推测”和“预设”。合成生物学的非概念性伦理问题,包括安全性、风险与机遇的公平分配等,与其他技术伦理学问题相比,并不是全新的问题。因此,有必要根据其不同的伦理类型有针对性地开展责任伦理的研究。第四,根据合成生物学责任伦理研究的理论框架,要求以前瞻性的责任视角看待合成生物学的发展,因此对合成生物学未来发展方向的预测和展望离不开相关的技术评估。除了考虑风险评估外,对一些概念性的伦理争议还应当借鉴远景评估的模式。在此基础上,对于合成生物学实践当中的责任问题,有必要将合成生物学的伦理监管及其责任体系结合在一起加以分析,依据不同的责任主体,尝试提出合成生物学伦理监管的责任体系,就相关责任归属问题进行了探讨。最后,基于我国合成生物学伦理监管的相关法规与条例,提出了合成生物学研发行为的基本伦理原则和伦理规范,针对合成生物学研发人员提出了相应的社会责任和行动规范建议。讨论如何在责任伦理的指导下促进我国合成生物学研发的健康、可持续发展。
李颖风[8](2019)在《大肠杆菌生物被膜CsgA淀粉样蛋白材料设计、图案化加工和应用》文中研究指明开发具有环境耐受、功能多样且易于加工的生物大分子涂层和图案化材料可以推进生物光子、生物电子、生物传感、生物医药、组织工程等多领域的研究与应用。然而现有的生物大分子涂层材料(如聚多巴胺、聚多酚和溶菌酶)和图案化材料(如肌动蛋白、丝素和角蛋白)通常无法完全整合上述这些特征,因此应用受到了很大的限制。大肠杆菌生物被膜中富含一种名为Csg A的淀粉样蛋白纳米纤维。这种纳米纤维具备很多优异的性质:首先,蛋白具备特征性的β-折叠结构,具有优异的机械性能和环境耐受性;其次,蛋白可以通过基因模块化策略实现蛋白分子功能的调控。基于以上考虑,本论文合理的整合基因工程、蛋白质工程、软刻蚀技术以及相应的材料加工和表征手段,发展了一系列基于Csg A的功能淀粉样蛋白分子材料,并基于这类蛋白开发了相关的纳米纤维涂层和纳米纤维微纳图案化布阵技术。为此,本论文包含三块内容:(1)基因模块化策略功能化改造Csg A蛋白,(2)自组装Csg A纳米纤维涂层的表征和应用,以及(3)Csg A蛋白纳米纤维的微纳图案化加工、表征和应用三部分内容进行展开。第一部分的研究运用基因模块策略构建了一系列包含不同功能基因模块的Csg A蛋白,包括Csg AHis-tag、Csg ASpy Tag、Csg ASnoop Tag、Csg ADBD、Csg ACBD,深入探究了自组装机理和相关分子功能,为更合理的加工Csg A淀粉样蛋白奠定基础并提供理论指导。本论文的第二部分工作中提出利用功能化的Csg A纳米纤维作为一种具有共形、普适和极强化学/热稳定特征的新型涂层材料,并且利用此技术实现了若干的应用。针对金属导电涂层制备中存在高温、基底粘附性差等问题,提出利用Csg AHis-tag涂层室温、水溶液条件下制备金涂层的工艺,并应用于压力传感器、触摸开关等电子器件。针对颗粒表面固定酶的应用中缺乏涂层可调控性等问题,提出利用Csg ASpy Tag/Csg ASnoop Tag复合涂层固定酶,实现了多酶的固定和辅酶的再生。针对微流控芯片孔道表面难以修饰的问题,提出利用Csg ADBD实现表面改性,并应用于实时检测细菌。针对疏水高分子基底合成MOF领域中存在界面修饰方法或需要高温,或需要侵蚀性有机溶剂,或需要多步制备,或仅限于特殊类型的基底材料和几何形状等缺陷,提出利用Csg AHis-tag涂层作为一种通用的技术来辅助MOF在高分子基底上的成核与生长。针对锂电池隔膜表面改性中存在隔膜堵塞、有毒试剂使用等问题,提出利用Csg AHis-tag涂层实现隔膜的改性。在本论文第三部分关于Csg A淀粉样蛋白图案化的工作中,首先提出利用六氟异丙醇和甲醇实现对Csg A蛋白自组装的控制:六氟异丙醇可以溶解并打断Csg A纳米纤维的β-折叠结构,从而抑制Csg A蛋白自组装。随后,利用软刻蚀制造方法加工出大规模微米或纳米级别多级有序的图案,并利用甲醇气体诱导Csg A蛋白原位重新自组装成β-折叠纳米纤维结构。这种“自上而下(基于六氟异丙醇溶液的微纳加工)”与“自下而上(基于甲醇的原位诱导自组装)”相结合的加工策略最终解决了如何将Csg A淀粉样蛋白材料加工成复杂且精准图案化结构的难题。值得一提的是,制备的Csg A图案化结构展现出超强的环境耐受和机械稳定性。最后,利用功能化的Csg A纳米纤维图案化结构实现了多种概念性器件的制备,包括场效应晶体管、功能蛋白阵列以及自支撑细胞生长多孔基质。本论文对具备环境稳定性、功能多样性和加工灵活性的Csg A蛋白涂层和图案化材料的研究,不但可以显着推动纳米科技、生物材料、生物工程、生物制造等技术的创新进展,而且还可以大大推进生物大分子在生物材料,纳米技术以及器件等领域内的应用。
傅秋霞[9](2019)在《静电纺纳米纤维基蛋白质吸附分离材料的设计构筑及性能研究》文中研究表明蛋白质作为生命活动必不可少的生物大分子,在食品工程、日化化工、生命科学研究、生物医药等领域具有极为广泛和重要的应用。为保证蛋白质产品的安全性和有效性,相关应用领域特别是生命科学研究和生物医药等领域对蛋白质的纯度具有极高的要求。在蛋白质产品的生产过程中,分离与纯化步骤直接决定了目标蛋白质的纯度和生物活性,且其消耗的费用占整个生产成本的近80%以上。因此,如何实现高效、快速、低成本的蛋白质分离纯化是蛋白质制品发展的关键。在众多分离纯化方法中,吸附分离法因其分离纯化效率高、操作方便、处理量大、可连续化生产等特点,在蛋白质分离纯化领域得到了最为广泛的应用。目前,蛋白质吸附分离主要是由微米颗粒型吸附介质填充的层析柱来实现,其内部多孔结构导致其面临蛋白质传质阻力大、保留时间长的不足;此外,微米颗粒吸附剂在使用过程中也容易被压实而堆积得更加紧密,导致其面临分离纯化处理通量小、速率低、阻力压降大、能源消耗量大等局限性,限制蛋白质分离和纯化领域的进一步发展。因此,亟需开发新型高效能蛋白质吸附分离材料。静电纺纳米纤维作为一种新型高技术纤维材料,具有比表面积大、纤维聚集体结构可调性好等结构优势,以及纺丝过程可控性好、原料种类丰富等制备方法技术优势,在蛋白质吸附分离领域展现出广阔的应用前景。因此,已有大量的科研人员以静电纺纳米纤维为基材来制备蛋白质吸附分离材料。虽然现有研究已经取得了一定的进展,但一些关键瓶颈问题仍然没有得到有效解决。一方面,纤维本体结构和改性方法未能得到协同优化,且纤维膜理/化结构与其蛋白吸附分离性能之间的构效关系尚不明确,导致当前纳米纤维蛋白质吸附分离膜材料的应用性能普遍不够理想。另一方面,当前纳米纤维蛋白质吸附分离材料均为二维膜材料,纤维紧密堆积的层状结构极大的阻碍了蛋白质分子的快速传质和液体介质的快速流通,从而导致纳米纤维材料的蛋白质吸附分离容量和处理通量难以得到大幅度同步提升。为此,本文首先通过优化纤维本体结构、改性方法及改性工艺参数,制备了表面改性和共混改性羧基化纳米纤维膜,有效提升了纤维膜的蛋白质吸附性能。进一步,针对当前纳米纤维蛋白质吸附分离材料面临的结构瓶颈,我们首次通过将纳米纤维气凝胶结构成型技术与原位共混改性方法相结合,制备了羧基化和磷酸酯化纳米纤维气凝胶,同步提升了纳米纤维材料的蛋白质吸附容量和处理通量。具体的研究成果总结如下:(1)通过表面浸渍涂覆-热诱导酯化接枝改性方法,制备了柠檬酸(CCA)接枝乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)羧基化纳米纤维膜。研究了CCA改性对纤维膜形貌结构、表面化学性质、力学性能和润湿性的影响,并分析了CCA加载量对羧基化纤维膜蛋白质吸附性能的影响规律;在此基础上,探索了蛋白质初始浓度、吸附时间、缓冲液性质与羧基化纤维膜吸附分离性能间的内在关联。结果表明,改性处理后纤维膜的表面润湿性和拉伸力强度均得了到显着提升,所得羧基化纤维膜的最优蛋白质吸附容量可达284mg g-1、饱和动态吸附量可达250mg g-1,且具有良好选择性、解吸附和循环使用性能。(2)通过结合静电纺丝与原位共混-热诱导酯化接枝改性技术,制备了丁烷四羧酸(BTCA)共混改性EVOH(BTCA@EVOH)羧基化纳米纤维膜。探究了BTCA加载量对纤维膜形貌结构、孔结构、表面润湿性和蛋白吸附性能的影响规律,系统研究了所得羧基化纤维膜的静/动态蛋白质吸附性能,深入分析了缓冲液性质对纤维膜蛋白质吸附分离性能的影响。结果表明,当BTCA加载量为3wt%时,BTCA@EVOH纤维膜的形貌结构、表面润湿性、力学强度达到最佳协同效果,此时羧基化纤维膜具有最优蛋白质吸附能力(716mg g-1)。此外,所获羧基化纤维膜可从蛋清中高效的(353mg g-1)提取出溶菌酶,并具有良好的选择性、耐酸碱稳定性和重复使用性能。(3)首次通过将纳米纤维气凝胶的体型构建与原位羧基化改性方法相结合,以柔性二氧化硅(SiO2)纤维为构筑基元、聚乙烯醇(PVA)为黏结剂、CCA为交联改性剂,制备了具有类蜂巢结构的羧基化纳米纤维气凝胶。由柔性SiO2纤维和羧基化交联PVA黏结层组成的复合多层次胞腔结构赋予了羧基化纤维气凝胶超轻质特性和超强的水下压缩回弹性,经千次水下压缩循环后塑性形变0%,表现出优异的水下抗压缩疲劳性能,且润湿后的羧基化气凝胶具有良好的形状记忆功能和可裁剪加工性能。得益于其连通的羧基化纤维胞腔结构、良好的亲水性和优异的结构稳定性,所得羧基化纤维气凝胶的静态蛋白质吸附容量可达2.9×103mg g-1、动态吸附容量可达1.7×103mg g-1,重力驱动下的缓冲液通量可达2.17×104L h-1 m-2,综合性能优于已报道的纳米纤维和商品化纤维蛋白质吸附分离材料。此外,所得羧基化纳米纤维气凝胶还具有良好的性能稳定性、简单的可操作性和再生循环性能,并可以组装成各种尺寸和规格的蛋白质吸附分离层析柱,由其填充的吸附分离层析柱可直应用于蛋白质分离纯化层析系统,并且仅在重力驱动下就能连续的从蛋清溶液中分离提取出溶菌酶,展现了良好的实际应用前景。(4)以柔性SiO2纤维为构筑基元、EVOH为黏结剂、多聚磷酸(PPA)为改性剂,通过结合静电纺丝、低温诱导相分离调控和共混磷酸酯化改性技术,制备了具有各向同性结构的磷酸酯化纳米纤维气凝胶。研究了PPA与EVOH的加载比对气凝胶冷冻成型过程中EVOH相分离路径的影响规律,明晰了气凝胶理/化结构与其力学性能和蛋白质吸附分离性能间的内在关联,并初步探究了其实际应用性能。研究结果表明,所得磷酸酯化纤维气凝胶具有优异的水下压缩回弹性,千次水下压缩循环后塑性变形0%,并在空气环境和超低温液氮中也表现出了良好的力学性能。此外,气凝胶具有显着提升的静态(3.3×103mg g-1)和动态(1.8×103mg g-1)蛋白质吸附性能,重力驱动压力下缓冲液通量可达1.5×104L h-1 m-2。磷酸酯化纤维气凝胶还具有良好的选择吸附性能、耐有机溶剂稳定性和循环使用性能,并可从蛋清中高效快速的提取出溶菌酶,具有良好的实际应用潜力。
刘欣[10](2019)在《中国物理学院士群体计量研究》文中认为有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分(第一章)以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分(第二至九章)对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分(第十章)在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分(第十一章)通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
二、Peptide nucleic acid:a new artificial biomacromolecular with great potential applications in molecular biology and biom edicine(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Peptide nucleic acid:a new artificial biomacromolecular with great potential applications in molecular biology and biom edicine(论文提纲范文)
(1)核酸药物生物分析方法研究进展(论文提纲范文)
1 基于核酸分子杂交技术分析方法 |
1.1 核酸分子杂交-酶联免疫吸附测定法 |
1.1.1 三明治杂交法 |
1.1.2 杂交-连接法 |
1.1.3 杂交荧光分析法 |
1.1.4 竞争性杂交分析法 |
1.2 实时荧光定量PCR |
1.2.1 茎环RT-PCR法 |
1.2.2 Poly A聚合酶加尾法 |
2 基于液相色谱分离技术分析方法 |
2.1 高效液相色谱-紫外/荧光法 |
2.2 高效液相色谱-质谱联用法 |
3 其他分析技术方法 |
3.1 基于杂交的高效液相色谱荧光法 |
3.2 毛细管凝胶电泳 |
3.3 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱 |
4 生物样品分析方法验证 |
5 总结与展望 |
(2)肽核酸功能化的纳米通道生物传感器高灵敏检测肿瘤外泌体MicroRNA(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
前言 |
第一章:肽核酸功能化纳米通道生物传感器构建及miRNA检测 |
1.1 引言 |
1.2 仪器与材料 |
1.2.1 实验所用材料与试剂 |
1.2.2 实验所用仪器设备 |
1.3 实验方法 |
1.3.1 PET锥形纳米通道的制备与孔径表征 |
1.3.2 肽核酸功能化纳米通道生物传感器的制备 |
1.3.3 Ag/Ag Cl电极的制备 |
1.3.4 离子电流的测量 |
1.3.5 传感器用于miRNA检测的条件优化 |
1.3.6 表征实验 |
1.3.7 传感器用于miRNA检测的特异性考察 |
1.3.8 传感器用于miRNA检测的灵敏度实验 |
1.4 结果与讨论 |
1.4.1 检测原理 |
1.4.2 PET锥形纳米通道的SEM表征 |
1.4.3 PNA功能化过程的电学及XPS表征 |
1.4.4 传感器用于miRNA检测的实验条件优化 |
1.4.5 通过激光共聚焦(LSCM)和XPS验证杂交成功 |
1.4.6 传感器用于miRNA检测的特异性考察 |
1.4.7 传感器用于miRNA检测的灵敏度实验 |
1.5 小结 |
第二章:基于肽核酸功能化的纳米通道生物传感器用于肿瘤外泌体miRNA的检测 |
2.1 引言 |
2.2 仪器与材料 |
2.2.1 实验所用材料与试剂 |
2.2.2 实验所用仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 细胞培养及外泌体的提取 |
2.3.2 外泌体表征 |
2.3.2.1 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.2.2 纳米粒子跟踪分析(NTA) |
2.3.2.3 蛋白质印迹(WB) |
2.3.3 外泌体miRNA的提取及检测 |
2.3.4 荧光定量PCR与传感器结果的比较 |
2.3.5 传感器对临床样本进行检测 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 检测原理 |
2.4.2 外泌体的表征 |
2.4.3 外泌体miRNA的检测 |
2.4.4 荧光定量PCR与传感器结果的比较 |
2.4.5 传感器对临床样本进行检测 |
2.5 小结 |
结语 |
参考文献 |
附录1 综述 仿生固态纳米孔在生物传感中的应用进展 |
参考文献 |
附录2 攻读硕士学位期间的科研论文及学术交流获奖情况 |
致谢 |
(3)非天然核酸适体的体外筛选及非天然核酸的纳米孔测序(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 指数富集配体系统进化(SELEX) |
1.1.1 SELEX原理 |
1.1.2 SELEX筛选方法 |
1.2 核酸适体 |
1.2.1 核酸适体的特点 |
1.2.2 核酸适体在生命分析领域的应用 |
1.2.3 核酸适体局限性 |
1.3 几种常见的非天然核酸 |
1.3.1 苏糖核酸 |
1.3.2 阿拉伯糖核酸 |
1.3.3 甲氧基修饰核酸 |
1.3.4 肽核酸 |
1.3.5 锁核酸 |
1.4 非天然核酸的分子生物学行为 |
1.4.1 非天然核酸测序 |
1.4.2 非天然核酸影响si RNA基因敲降效果 |
1.5 非天然核酸聚合酶 |
1.6 本文的选题背景及主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 非天然核酸聚合酶的表达及活性测试 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 所用质粒、引物和模板来源 |
2.2.3 用于扩增基因片段的引物设计 |
2.2.4 片段扩增 |
2.2.5 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.6 Gibson assembly |
2.2.7 聚合酶的表达 |
2.2.8 聚合酶的纯化 |
2.2.9 含有FANA模板链的合成 |
2.2.10 酶活性测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 SDS-PAGE分析表达目的蛋白 |
2.3.2 TNA聚合酶活性测试 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 结合PD-L1 蛋白的TNA适体的体外筛选 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 引物延伸反应 |
3.2.3 逆转录反应 |
3.2.4 体外筛选 |
3.2.5 硝酸纤维素膜过滤结合实验 |
3.2.6 TNA合成和纯化 |
3.2.7 基于ELISA方法的竞争结合实验 |
3.2.8 流式细胞术分析 |
3.2.9 活体近红外荧光成像 |
3.2.10 抑制肿瘤生长实验 |
3.2.11 CCK8细胞活力测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 筛选和测序 |
3.3.2 亲和力和抑制效率测试 |
3.3.3 细胞水平上阻断测试 |
3.3.4 体内生物分布、抑制肿瘤生长以及细胞毒性评估 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 利用MspA纳米孔对FANA直接测序 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 FANA-DNA嵌合链的合成和纯化 |
4.2.3 纳米孔测量 |
4.2.4 逆转录反应 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 通过静态孔堵塞区分FANA单聚物 |
4.3.2 通过NIPSS直接进行FANA测序 |
4.3.3 FANA和DNA之间的测序信号变奏 |
4.3.4 Phi29 DNAP作为FANA逆转录酶 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 结论与展望 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(5)潜在活性物质在cGAS-STING通路调控的研究初探(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
绪论 |
1 先天免疫概述 |
1.1 模式识别受体 |
1.2 cGAS-STING信号通路简介 |
2 第二信使概述 |
2.1 哺乳动物体内cGAMP的发现 |
2.2 其它第二信使 |
2.2.1 cAMP |
2.2.2 cGMP |
2.2.3 c-di-AMP |
2.2.4 c-di-GMP |
3 肽核酸的性质及其应用 |
3.1 肽核酸的理化性质 |
3.2 肽核酸同DNA和 RNA的杂交特性 |
3.3 肽核酸的应用 |
4 棘胸蛙研究进展 |
4.1 基本概况 |
4.2 药理作用 |
5 选题目的及意义 |
第一章 化学方法合成肽核酸型cGAMP类似物 |
1.1 材料及仪器 |
1.1.1 试剂的规格及来源 |
1.1.2 主要仪器设备 |
1.1.3 主要实验耗材 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 分离方法 |
1.2.2 肽核酸型cGAMP类似物的合成初探 |
1.2.3 肽核酸型cGAMP类似物的成功合成 |
1.3 讨论 |
第二章 肽核酸型cGAMP类似物对先天免疫信号通路的影响 |
2.1 细胞系 |
2.2 主要实验试剂及药品 |
2.3 主要实验仪器 |
2.4 主要溶液的配制 |
2.5 细胞培养 |
2.5.1 细胞复苏 |
2.5.2 细胞培养及传代 |
2.5.3 细胞冻存 |
2.5.4 细胞计数 |
2.6 细胞转染和酶标检测 |
2.7 实验结果 |
2.8 讨论 |
第三章 棘胸蛙粉活性成分的提取及其免疫活性初探 |
3.1 材料与试剂 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 细胞系 |
3.1.3 细胞培养 |
3.1.4 主要实验试剂 |
3.1.5 主要仪器设备 |
3.2 萃取原理 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 棘胸蛙粉的提取 |
3.3.2 提取率的计算 |
3.3.3 主要溶液的配制 |
3.3.4 细胞转染和酶标检测 |
3.3.5 细胞总RNA的提取 |
3.3.6 逆转录合成cDNA |
3.3.7 qRT-PCR检测目的基因相对表达量 |
3.4 五种棘胸蛙粉粗提物的细胞活性测试 |
3.4.1 特定浓度的WF-1、WF-2、WF-3、WF-4和WF-5 的免疫活性测定 |
3.4.2 不同浓度的WF-1、WF-3和WF-4 的免疫活性测定 |
3.5 棘胸蛙粉提取原液的免疫活性测定 |
3.5.1 WF-1、WF-3和WF-4 提取原液的免疫活性测定 |
3.5.2 棘胸蛙粉提取原液最佳浓度的探索 |
3.5.3 qRT-PCR检测棘胸蛙粉提取原液的免疫活性 |
3.6 讨论 |
结论 |
附录 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
索引 |
个人简历 |
(6)肽核酸与碳点相互作用在生物传感器方面的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 肽核酸概述 |
1.2.1 肽核酸的结构与性质 |
1.2.2 肽核酸的合成与表征 |
1.2.3 肽核酸与纳米材料在生物传感器方面的应用 |
1.3 碳点材料概述 |
1.3.1 碳点简介 |
1.3.2 碳点的制备 |
1.3.3 碳点的光学特性 |
1.3.4 碳点在生物传感领域的应用 |
1.4 荧光能量共振转移 |
1.4.1 荧光能量共振转移研究现状 |
1.4.2 荧光能量共振转移供体与受体选择 |
1.5 基因检测 |
1.6 本论文研究的内容及意义 |
第二章 实验材料与设备 |
2.1 实验设备与试剂 |
2.1.1 实验设备 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 材料制备 |
2.3 表征设备 |
第三章 基于肽核酸调控碳点/金纳米颗粒之间的荧光能量共振转移检测DNA |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 探针序列 |
3.2.2 DNA检测 |
3.2.3 细胞裂解液的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 CDs和 AuNPs的合成与表征 |
3.3.2 传感机制 |
3.3.3 验证传感机制 |
3.3.4 优化检测条件 |
3.3.5 DNA分析 |
3.3.6 PNA调节的FRET生物传感器的特异性 |
3.3.7 加标样本中的DNA检测 |
3.4 本章小结 |
第四章 共价偶联碳点-肽核酸(CDs-PNA)生物探针用于miRNA高灵敏度与特异性检测 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 探针序列 |
4.2.2 碳点和肽核酸之间的共价连接 |
4.2.3 聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳 |
4.2.4 miR-21检测 |
4.2.5 实际样分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 生物传感器的原理与可行性分析 |
4.3.2 CDs与 PNA表征 |
4.3.3 CDs-PNA生物探针缀合与链置换反应表征 |
4.3.4 miR-21分析 |
4.3.5 实际样本中的miRNA检测 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士期间发表论文及专利目录 |
(7)合成生物学的伦理学反思 ——一种责任伦理视角(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1. 研究背景与意义 |
1.1.1. 研究背景 |
1.1.2. 研究意义 |
1.2. 国内外相关研究进展 |
1.2.1. 国外文献综述 |
1.2.2. 国内研究综述 |
1.3. 研究思路和方法 |
1.3.1. 研究思路 |
1.3.2. 研究方法 |
2. 合成生物学何以成为伦理学的研究对象 |
2.1. 什么是合成生物学? |
2.1.1. 人类认识生命的里程碑: 从分析还原到合成建构 |
2.1.2. 合成生物学的研究内容 |
2.2. 合成生物学的研究范式 |
2.2.1. “构物致知”的合成生物学 |
2.2.2. “构以致用”的合成生物学 |
2.3. 合成生物学的本质 |
2.3.1. 合成生物学的特征 |
2.3.2. 科学、技术还是工程? |
2.4. 本章小结 |
3. 合成生物学责任伦理研究的理论框架 |
3.1. 汉斯·尤纳斯的“形而上学”责任伦理 |
3.1.1. 未来导向的伦理学 |
3.1.2. 责任伦理的理论论证 |
3.1.3. 责任伦理对合成生物学研究的启示 |
3.2. 汉斯·伦克的责任伦理体系 |
3.2.1. 责任类型的划分 |
3.2.2. 明晰责任类别对合成生物学研究的启示 |
3.3. 负责任创新的责任伦理基础 |
3.3.1. 负责任创新的概念及内涵 |
3.3.2. 合成生物学的负责任创新 |
3.4. 本章小结 |
4. 合成生物学的伦理问题与责任 |
4.1. 合成生物学的概念性伦理问题 |
4.1.1. “扮演上帝”的伦理争议 |
4.1.2. 合成生物学对生命概念的挑战 |
4.1.3. 合成生物实体的道德地位 |
4.1.4. 合成生物学对人类尊严的挑战 |
4.2. 合成生物学的非概念性伦理问题 |
4.2.1. 生物安全风险 |
4.2.2. 生物安保风险 |
4.2.3. 新物种的挑战 |
4.3. 合成生物学的伦理问题与“叙事” |
4.3.1. 围绕合成生物学的不同叙事视角 |
4.3.2. 联想、科学想象与共情 |
4.3.3. 合成生物学叙事中的隐喻及其伦理意涵 |
4.4. 针对不同的伦理问题应该树立不同的责任观 |
4.5. 本章小结 |
5. 负责任地发展合成生物学 |
5.1. 合成生物学的未来展望 |
5.1.1. 合成生物学的风险评估 |
5.1.2. 合成生物学与远景评估 |
5.2. 合成生物学的伦理监管及其责任体系 |
5.2.1. 合成生物学的伦理监管原则 |
5.2.2. 合成生物学伦理监管的责任体系 |
5.3. 我国合成生物学研发的伦理与行动规范建议 |
5.3.1. 合成生物学研发行为应遵循的基本伦理原则 |
5.3.2. 合成生物学研发行为应遵循的伦理规范 |
5.3.3. 合成生物学研发人员应承担的社会责任 |
5.3.4. 合成生物学研发人员的行动规范建议 |
5.4. 本章小结 |
6. 结论与展望 |
6.1. 结论 |
6.2. 创新点 |
6.3. 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)大肠杆菌生物被膜CsgA淀粉样蛋白材料设计、图案化加工和应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 淀粉样蛋白在材料学领域中的应用进展 |
1.1.1 β-乳球蛋白 |
1.1.2 溶菌酶 |
1.1.3 胰岛素 |
1.1.4 小结 |
1.2 CsgA纳米纤维在材料领域的研究进展 |
1.2.1 自组装水下粘合材料 |
1.2.2 大肠杆菌生物被膜功能化纳米纤维展示平台 |
1.2.3 整合生物被膜的大肠杆菌全细胞催化 |
1.2.4 纳米颗粒的大肠杆菌生物被膜动态组装 |
1.2.5 小结 |
1.3 生物大分子涂层进展 |
1.3.1 聚多巴胺涂层 |
1.3.2 聚多酚涂层 |
1.3.3 小结 |
1.4 生物大分子图案化结构进展 |
1.4.1 丝素蛋白 |
1.4.2 M13噬菌体 |
1.4.3 多糖 |
1.4.4 多肽 |
1.4.5 肌动蛋白 |
1.4.6 DNA |
1.4.7 小结 |
1.5 本论文立题依据与研究意义 |
1.6 研究思路与主要内容 |
第2章 基因模块策略功能化改造CsgA纳米纤维 |
2.1 Csg AHis-tag纳米纤维的制备和表征以及功能验证 |
2.1.1 方案设计 |
2.1.2 实验过程 |
2.1.3 结果与讨论 |
2.2 Csg ASpy Tag和 Csg ASnoop Tag纳米纤维的制备和表征以及功能验证 |
2.2.1 方案设计 |
2.2.2 实验过程 |
2.2.3 结果与讨论 |
2.3 Csg ACBD系列纳米纤维的制备和表征 |
2.3.1 方案设计 |
2.3.2 实验过程 |
2.3.3 结果与讨论 |
2.4 Csg ADBD纳米纤维的制备和表征以及功能验证 |
2.4.1 方案设计 |
2.4.2 实验过程 |
2.4.3 结果与讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 功能化CsgA纳米纤维涂层的表征和应用 |
3.1 稳定性和普适性表征 |
3.1.1 方案设计 |
3.1.2 实验过程 |
3.1.3 结果与讨论 |
3.1.4 小结 |
3.2 金涂层电极 |
3.2.1 方案设计 |
3.2.2 实验过程 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.2.4 小结 |
3.3 金涂层电子纺织物 |
3.3.1 方案设计 |
3.3.2 实验过程 |
3.3.3 结果与讨论 |
3.3.4 小结 |
3.4 微米颗粒表面修饰 |
3.4.1 方案设计 |
3.4.2 实验过程 |
3.4.3 结果与讨论 |
3.4.4 小结 |
3.5 微流控细菌检测芯片 |
3.5.1 方案设计 |
3.5.2 实验过程 |
3.5.3 结果与讨论 |
3.5.4 小结 |
3.6 基于高分子基底MOF辅助合成 |
3.6.1 方案设计 |
3.6.2 实验过程 |
3.6.3 结果与讨论 |
3.6.4 小结 |
3.7 基于锂电池隔膜的表面改性 |
3.7.1 方案设计 |
3.7.2 实验过程 |
3.7.3 结果与讨论 |
3.7.4 小结 |
3.8 本章小结 |
第4章 纳米纤维图案化结构的加工过程、结构表征及稳定性测试 |
4.1 六氟异丙醇溶解和甲醇复性对CsgA蛋白的影响 |
4.1.1 方案设计 |
4.1.2 实验过程 |
4.1.3 结果与讨论 |
4.1.4 小结 |
4.2 纳米纤维图案的加工和多级多尺度结构特征的表征 |
4.2.1 方案设计 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.2.4 小结 |
4.3 液体环境和温度环境以及长时间存放的稳定性表征 |
4.3.1 方案设计 |
4.3.2 实验过程 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.4 机械扰动的稳定性表征 |
4.4.1 方案设计 |
4.4.2 实验过程 |
4.4.3 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 功能化纳米纤维图案的应用 |
5.1 锚定无机纳米颗粒功能及场效应晶体管应用 |
5.1.1 方案设计 |
5.1.2 实验过程 |
5.1.3 结果与讨论 |
5.1.4 小结 |
5.2 结合荧光蛋白 |
5.2.1 方案设计 |
5.2.2 实验过程 |
5.2.3 结果与讨论 |
5.2.4 小结 |
5.3 自支撑多孔网格的加工及表征 |
5.3.1 方案设计 |
5.3.2 实验过程 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.3.4 小结 |
5.4 自支撑多孔网格的应用 |
5.4.1 方案设计 |
5.4.2 实验过程 |
5.4.3 结果与讨论 |
5.4.4 小结 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)静电纺纳米纤维基蛋白质吸附分离材料的设计构筑及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 蛋白质概述 |
1.2.1 蛋白质的结构与功能 |
1.2.2 蛋白质的应用领域 |
1.3 蛋白质分离纯化 |
1.3.1 蛋白质分离纯化原理 |
1.3.2 蛋白质分离纯化方法 |
1.4 蛋白质吸附分离材料研究现状 |
1.4.1 微球类吸附分离材料 |
1.4.2 纳米粉体类吸附分离材料 |
1.4.3 纤维类吸附分离材料 |
1.5 蛋白质分离用静电纺纳米纤维材料研究进展 |
1.5.1 亲和型纳米纤维吸附分离膜 |
1.5.2 疏水作用型纳米纤维吸附分离膜 |
1.5.3 离子交换型纳米纤维吸附分离膜 |
1.6 论文的选题背景、意义和研究内容 |
参考文献 |
第二章 表面改性羧基化纳米纤维膜的制备及应用性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与试剂 |
2.2.2 静电纺EVOH纳米纤维膜的制备 |
2.2.3 EVOH-CCA纳米纤维膜的制备 |
2.2.4 蛋白质吸附性能测试 |
2.2.5 测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 EVOH-CCA纳米纤维膜的形貌与化学结构分析 |
2.3.2 CCA加载量对纤维膜蛋白吸附性能的影响 |
2.3.3 离子强度对纤维膜吸附性能的影响 |
2.3.4 等温吸附过程和吸附动力学过程研究 |
2.3.5 动态吸附性能研究 |
2.3.6 选择吸附性能及循环使用性能研究 |
2.3.7 基底膜结构对纤维膜吸附性能的影响 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 共混改性羧基化纳米纤维膜的制备及应用性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与试剂 |
3.2.2 BTCA@EVOH纳米纤维膜的制备 |
3.2.3 蛋白吸附分离性能测试 |
3.2.4 耐酸/碱性测试 |
3.2.5 溶菌酶提取性能测试 |
3.2.6 测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BTCA@EVOH纤维膜的形貌与化学结构调控规律 |
3.3.2 BTCA加载量对纤维膜吸附性能的影响 |
3.3.3 缓冲液性质对BTCA@EVOH纤维膜吸附性能的影响 |
3.3.4 BTCA@EVOH纤维膜的耐酸/碱性研究 |
3.3.5 选择吸附性能及应用性能比较分析 |
3.3.6 实际应用性能研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 水下超弹羧基化纳米纤维气凝胶的构筑及应用性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 二氧化硅纳米纤维膜的制备 |
4.2.3 羧基化纳米纤维气凝胶的制备 |
4.2.4 羧基化纳米纤维气凝胶的力学性能表征 |
4.2.5 蛋白吸附分离性能测试 |
4.2.6 测试与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 羧基化纤维气凝胶的形貌结构及化学结构分析 |
4.3.2 羧基化纤维气凝胶的力学性能分析及弹性机制研究 |
4.3.3 气凝胶的静态蛋白质吸附性能分析 |
4.3.4 气凝胶的动态蛋白质吸附性能分析 |
4.3.5 气凝胶的实际应用性能研究 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 水下超弹磷酸酯化纳米纤维气凝胶的构筑及其性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料与试剂 |
5.2.2 磷酸酯化纳米纤维气凝胶的制备 |
5.2.3 磷酸酯化纳米纤维气凝胶的力学性能表征 |
5.2.4 蛋白质吸附分离性能测试 |
5.2.5 测试与表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 气凝胶冷冻成型过程中聚合物相分离的调控规律研究 |
5.3.2 磷酸酯化纳米纤维气凝胶的形貌及结构研究 |
5.3.3 磷酸酯化纳米纤维气凝胶的力学性能分析 |
5.3.4 蛋白质吸附分离性能研究 |
5.3.5 实际应用性能研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 全文总结及创新点 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 未来工作展望 |
攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖等情况 |
致谢 |
(10)中国物理学院士群体计量研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
绪论 |
一、文献综述 |
二、论文选题和研究内容 |
三、研究的创新与不足 |
第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
2.2.1 学士学位结构 |
2.2.2 硕士学位结构 |
2.2.3 博士学位结构 |
2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
3.4 小结 |
第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
4.4 小结 |
第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
5.3 光学院士的发展趋势分析 |
5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
5.4 小结 |
第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
6.4 小结 |
第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
7.4 小结 |
第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
11.4 结语与展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
四、Peptide nucleic acid:a new artificial biomacromolecular with great potential applications in molecular biology and biom edicine(论文参考文献)
- [1]核酸药物生物分析方法研究进展[J]. 程忠哲,姜宏梁. 药学学报, 2021(09)
- [2]肽核酸功能化的纳米通道生物传感器高灵敏检测肿瘤外泌体MicroRNA[D]. 肖萍萍. 湖北中医药大学, 2021(10)
- [3]非天然核酸适体的体外筛选及非天然核酸的纳米孔测序[D]. 李欣彤. 南京大学, 2020(12)
- [4]教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版2020年修订)的通知[J]. 教育部. 中华人民共和国教育部公报, 2020(06)
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- [6]肽核酸与碳点相互作用在生物传感器方面的应用研究[D]. 高婷婷. 昆明理工大学, 2020(05)
- [7]合成生物学的伦理学反思 ——一种责任伦理视角[D]. 马诗雯. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]大肠杆菌生物被膜CsgA淀粉样蛋白材料设计、图案化加工和应用[D]. 李颖风. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2019(03)
- [9]静电纺纳米纤维基蛋白质吸附分离材料的设计构筑及性能研究[D]. 傅秋霞. 东华大学, 2019(05)
- [10]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)