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疫苗佐剂的定义、分类与研究现状
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
新冠病毒在2019年开始传播至今2年时间,不断地变异的病毒不但没有被控制,如今仍然每天有数万新增感者,在众多行业黯然失色的年月里,疫苗行业这两年反而业务激增,佐剂疫苗发挥作用过程中拥有不可替代的地位,疫苗佐剂究竟是什么,有那些类别,研究现状如何,本文将抛砖引玉进行初步介绍,欢迎相关业内人事进行指正探讨。 佐剂(adjuvant)是在疫苗制剂中加入的能够增加疫苗抗原物质免疫原性的物质。“佐剂”一词来自拉丁语单词adjuvare,意思就是“帮助”或“协助”。 佐剂能够提升疫苗接种部位的固有免疫应答,进而促进免疫细胞对抗原的识别和呈递最终提升疫苗整体的免疫效果,如图1。迄今为止,人们开发出来的佐剂多种多样,佐剂通常可以依照其物质构成和理化性质进行分类,表1中列出了常见佐剂的分类。 图1 佐剂对免疫应答的影响 表1 佐剂的一种分类方式 佐剂研究近况 最早进行疫苗研究和应用的是法国巴斯德研究院的Gaston Ramon,早在1920年,Gaston Ramon就通过实验证明一些淀粉类、脂类物质能够使免疫注射部位的炎症反应增强,从而促进抗血清的产生。1926年,Glenny等学者发现用铝盐沉淀的白喉类毒素悬液比单纯的白喉类毒素具有更好的免疫效果,发明了铝佐剂。自此之后铝佐剂被广泛应用于疫苗制造,数以亿计的含铝疫苗被用来抗击传染性疾病。1930年,Jules Freund发明了含有灭活卡介苗的油水混合弗氏佐剂,由于注射后会发生肉芽肿并容易产生其他不良反应,因此弗氏佐剂不能用于制造人用疫苗,但这种佐剂目前仍被广泛应用于实验动物实验。 除上述人为添加到疫苗中的物质外,人们逐渐发现很多疫苗中原有的成分也具有佐剂的效应,即“内佐剂(intrinsic adjuvant)”。早期的疫苗并未经过现代化的分离纯化,这些并不很纯的疫苗中往往含有微量的“外毒素(exotoxin)”或“内毒素(endotoxin)”,这些物质本身是强免疫原,可以增加疫苗的免疫原性,具备佐剂效应。具有佐剂效应且广为人知的外毒素有白喉类毒素(Diphtheria toxoid, DT)、破伤风类毒素(Tetanus toxoid,
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生物制造工艺中几种常用的CHO细胞系介绍
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
细胞株在整个生物制造工艺中有着至关重要的地位,一株高产、稳定的细胞株不仅使得上游生产工艺变得简单,同时还可能有利于降低下游生产工艺的复杂度及整个生产工艺的成本。因此,各大制药公司均对细胞株的选用及稳定细胞株构建非常重视。最近两年,随着行业的逐步成熟,大家开始普遍重视对宿主细胞的选择,除了要求有清晰的历史背景信息外,在选择时还要考虑研发周期、成本以及后期整体的生产成本。 CHO细胞最早由Puck实验室在1957年分离,通过将0.1g中国仓鼠卵巢组织酶解消化获得。 1958年Puke实验室将此连续传代细胞进行重新克隆后,建立了我们现在所用的CHO细胞最原始细胞系。这个最原始的CHO细胞系是脯氨酸缺陷型的,必须在培养基中添加额外的脯氨酸以支持其生长,目前所有已知的CHO细胞系均保留了这个特性。这个最原始的CHO细胞系后来流转到不同的实验室和公司,经过不同的培养、驯化、改造和重新克隆后形成了不同种类的CHO细胞系。这些细胞系虽然都是来源于最原始的CHO细胞系,但由于CHO细胞基因组内在的不稳定性及后续不同实验室的筛选培养条件不同,不同CHO细胞系之间的形态、生长、表达、代谢、甚至基因组都有较大差异,下面就几种常用的CHO细胞系进行描述。 1.CHO-K1 CHO-K1是未经改造的野生型CHO细胞。最初的CHO-K1是在1970年左右,由Puck和Kao的实验室将原始CHO细胞系的一个亚克隆存放于ATCC(CCL-61),并命名。 随后源于ATCC CHO-K1的一个亚克隆在1985年被分离,并保存于ECACC(85051005),并被制药公司和CMO公司用作重组蛋白的表达。最原始的CHO-K1细胞是贴壁培养,并需要添加血清。 Lonza公司从ECACC获得CHO-K1驯化到悬浮无血清培养后,建立CHO K1SV(Lonza,2002)细胞株,并广泛应用于其GS表达平台。 Merck(原SAFC)也是从ECACC获得CHO-K1细胞株,并悬浮驯化至化学成分限定培养基中,形成了CHOZN® CHO K1(Merck,2006)细胞株。 基于CHO-K1细胞的表达平台多采用GS(谷氨酰胺合成酶)筛选
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国内外食品农药残留标准的区别
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
一份“绿色和平”关于茶企农药残留的报告指出,“立顿”的绿茶、茉莉花茶和铁观音袋泡茶,均含有被国家禁止在茶叶上使用的高毒农药灭多威。这份报告同时指出:中国现行茶叶卫生标准中农药残留限量明显低于欧盟等国家和地区,中国农业部对农药使用的禁令与卫生部规定的农药残留限量之间标准不一。 对此,中国茶产业流通协会秘书长吴锡端表示,“农药残留”和“农药超标”是两个不同概念,但他承认欧盟标准和国内标准不一致。 上述争议反映的是食品中农药残留标准制定的理论依据和标准的统一。“农药残留”和“农药超标”当然概念不同,所以要讨论“农药残留超标”问题。包括茶叶在内的国内相当多食品,都存在农药残留超标问题,即超出欧盟或其他国家标准(标准)和超出国内标准。 制定农药残留标准,一要保障人体健康,二是保护环境,三是达到优质农业规范。上有统一的食品农药残留制定标准和程序,即由食品法典委员会(CAC)下设的农药残留专家委员会联席会议和农药残留法典委员会,专门负责制定和协调食品中农药残留限量。联席会议负责农药毒理学评估,从学术上评价各国提交的农药残留试验数据和市场监测数据,提出残留量推荐值和农药每日允许摄入量。法典委员会负责提交进行农药残留和毒理学评价的农药评议优先表,审议农药残留限量草案,制定食品中农药残留限量标准。 中国的一些食品农药残留标准与标准相一致,但也有一些标准存在较大差异:一是中国部分食品(包括茶叶)中的一些农药残留量较宽松,例如,中国果菜类蔬菜中甲氰菊酯的残留标准是1mg/kg,而CAC、美国、欧盟均为0.2mg/kg;二是中国制定的农药残留标准不具体,如规定乐果在蔬菜上的统一限值为1mg/kg,但CAC标准中针对菠菜、番茄、胡萝卜、芹菜等有不同的乐果限制标准;三是某些农药上禁止或未批准使用,中国却在使用,如此次茶叶中的17种农药残留有7种是欧盟尚未批准使用的,包括硫丹、三氯杀螨醇和联苯菊酯,它们被指可能影响男性生育能力和胎儿健康。
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科研人员成功进行消灭肿瘤干细胞的实验
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
日本一个研究小组发现,对肿瘤干细胞进行基因操作可以使化疗药物更易发挥作用,杀死癌细胞。这一发现或促进开发出根治癌症的**方法。 肿瘤干细胞被认为在体内处于几乎不增殖的“休眠状态”。化疗药物虽能遏制肿瘤细胞增殖,但对干细胞却难以发挥作用。即使化疗后肿瘤看起来已经消失,但只要残留少量干细胞,就会导致癌症复发和转移。 日本九州大学教授中山敬一率领的研究小组发现,肿瘤干细胞中一种名为“Fbxw7”蛋白质能够遏制细胞分裂。他们对患有慢性骨髓性白血病的实验鼠进行基因操作,使肿瘤干细胞无法再制造这种蛋白质。此后,研究人员让实验鼠服用化疗药物“格列卫”,35天后不再给药。 研究发现,一般情况下,患白血病的实验鼠60天后会有90%的复发率,而不能制造“Fbxw7”蛋白质的实验鼠复发率只有20%左右。研究小组判断肿瘤干细胞已经死亡。 中山敬一说:“如果开发出阻碍这种蛋白质发生作用的药物,同时与化疗药物并用,就有望根治癌症。”相关研究成果刊登在美国《癌细胞》(Cancer Cell )杂志网络版上。 原创作者:德尔塔
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改变大众的新观点--中药”有毒“是误读
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
中药重金属超标是个老话题。海外消费者对中药存在误解,西医理念和中医理念不一致。 *近,中药重金属超标问题引起了人们的广泛关注。实际上,这在中药领域是个老话题。盘点这些所谓“超标”事件,一个*为鲜明的特点是:出口转内销。境外市场发现超标毒中药,经媒体报道后在国内形成轩然大波。香港卫生署发布公告称,一批同仁堂健体五补丸被检测出汞含量超标,另外两款产品牛黄千金散及小儿至宝丸的朱砂成分含量超标。 朱砂所含“汞”和水银之“汞”是两回事,此“汞”非彼“汞”。国家药典委员会首席专家钱忠直教授认为,汞对人体的毒性,很大程度上取决于它的存在形式,而朱砂的主要成分为硫化汞(HgS),是典型的共价键化合物,化学性质稳定,溶解度极小,甚至不溶于盐酸和硝酸,难以在胃中分解被人体吸收进入体内。因此,对朱砂和含朱砂中成药的毒性评价,不能简单套用“汞”的毒性数据来进行折算,应区分药物中含有的是什么形态和价态的汞。将汞毒性套在朱砂身上,是不符合化学原理的。在此事件之前,华润三九集团生产的**偏头疼中药正天丸在英国被认为可能含有毒性,因为正天丸中含有乌头草,这是一种曾被古希腊人视为“毒药之王”的药草,可能对心脏或者神经系统有毒性。华润三九集团相关人员表示,正天丸说明书中披露的处方包含的附片为附子的炮制品。附子是毛茛科植物乌头的子根加工品,而乌头为毛茛科植物乌头的母根,附子与乌头入药部位不同。因此,经过炮制后,附子所含乌头类生物碱毒性大大降低。 汉森制药旗下拳头产品四磨汤被曝出含致癌物槟榔。原因是国外2003年有一篇文章,列出槟榔、烟草等118种致癌物质。文章对东南亚、马来西亚、泰国、印度进行了流行病学调查,调查显示长时间咀嚼槟榔的人口腔癌发病率要高一些,结论说长期咀嚼槟榔可能诱发口腔癌。“嚼槟榔”与“槟榔入药”有根本区别,此槟榔非彼槟榔。中国工程院院士李连达总结出几点“不一样”:一是所用原料部位不一样。“嚼槟榔”所
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ELISA试剂盒的由来(酶联免疫试剂盒)
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
enzyme linked immunosorbent assay(简写ELISA) 96-well的孔盘 酶联免疫吸附试验 (又称酵素免疫分析法 ,Enzyme-linked immunosorbent assay,简称ELISA )利用抗原 抗体之间专一性键结之特性,对检体进行检测;由于结合于固体承载物(一般为塑胶孔盘)上之抗原或抗体仍可具有免疫活性 ,因此设计其键结机制后,配合酵素呈色反应,即可显示特定抗原或抗体是否存在,并可利用呈色之深浅进行定量分析。 酶联免疫吸附试验 (又称酵素免疫分析法 ,Enzyme-linked immunosorbent assay,简称ELISA )利用抗原 抗体之间专一性键结之特性,对检体进行检测;由于结合于固体承载物(一般为塑胶孔盘)上之抗原或抗体仍可具有免疫活性 ,因此设计其键结机制后,配合酵素呈色反应,即可显示特定抗原或抗体是否存在,并可利用呈色之深浅进行定量分析。 根据待测样品与键结机制的不同,ELISA可设计出各种不同类型的检测方式,主要以三明治法( sandwich )、间接法( indirect )、以及竞争法( Competitive )三种为主,以下为各种方法之介绍。根据待测样品与键结机制的不同,ELISA可设计出各种不同类型的检测方式,主要以三明治法( sandwich )、间接法( indirect )、以及竞争法( Competitive )三种为主,以下为各种方法之介绍。 三明治法 三明治法常用于检测大分子抗原,一般之操作步骤为:三明治法常用于检测大分子抗原,一般之操作步骤为: 1 将具有专一性之抗体固着( coating )于塑胶孔盘上,完成后洗去多余抗体将具有专一性之抗体固着( coating )于塑胶孔盘上,完成后洗去多余抗体 2 加入待测检体,检体中若含有待测之抗原,则其会与塑胶孔盘上的抗体进行专一性键结加入待测检体,检体中若含有待测之抗原,则其会与塑胶孔盘上的抗体进行专一性键结 3 洗去多余待测检体,加入另一种对抗原专一次抗体,与待测抗原进行键结洗去多余待测检体,加入另一种对抗原专一次抗体,与待测抗原进行键结 4 洗去多
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中国生物产业:不是“垃圾DNA”
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
曾几何时,生物专业一直占据中国十大垃圾专业排行榜前列,国内生物医药行业犹如死水,毫无涟漪,低下的研发能力、短缺的专业人才使中国生物产业犹如人类基因组中的“垃圾DNA”饱受诟病和白眼。中国的生物产业真的停滞不前了吗? 根据BioSpectrum杂志撰写的2013年亚太生物科技产业调研报告来看,事实并非如此。这份深度调查报告显示:在过去的十年时间里,中国的生物产业正在稳步前进并为下一阶段的惊人增长做足充分的准备。*近中国政府宣布将用于医疗支出的经费,由原有占国内生产总值(GDP)5.5%的比例增加到7%,预计到2020年中国政府在医疗上的支出将达到1万亿美元。同时中国政府已花费1000亿美元用来将公共医疗保险覆盖率扩大到全国总人口的95%。此外,中国政府2013年预计花费400亿美元用于医疗保健支出,随着市场潜在需求的不断扩大,中国的生物医药产业将不断绽放出新的光芒。从政府层面出台的各种举措给了中国生物医药产业发展新的助推力。 事实上政府层面出台的各种举措已经带来了各种效果,在过去的7个月里已有大量的跨国公司进驻到中国市场,并不断扩大规模。这样的消息无疑为中国的生物医药市场打了一剂强心针。 总部设在美国的 ConjuChem LLC生物科技公司与中国的常山药业成立合资公司,ConjuChem LLC生物科技公司位于美国加州洛杉矶,主要研究方向是通过其具有独立知识产权的药物亲和力复合物(DACTM)及其与白蛋白预偶合(PC-DACTM)的载药技术,针对一些具有较好的生物学效应,但一般情况下在体内却迅速的被降解或清除,导致了在体内的持续时间太短而影响疗效的药物进行技术改造,延长药物在体内的持续时间,增加药物的临床效果。目前ConjuChem公司积极开发的产品是具有较好的生物学效应但体内药代动力学不理想的多肽药物,利用DACTM与PC-DACTM的技术平台,对多肽、蛋白质等药物进行修饰,期望在保持原药物的临床疗效前提下,延长药物在体内的半衰期,改善药物的耐受性及病人使用的方便性,以提高**指数。 同样,
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《自然》增刊称中国具全球前五科研实力
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
《自然》增刊近日发布了《2012全球自然出版指数》,以国家和机构为单位,根据它们2012年在18本《自然》和自然子刊上发表的研究型科研论文数量进行排名,同时还附上了2008-2011年期间论文发表的数据进行对照分析。 中国高质量的科研产出正在迅速提升 根据这项对全球100个国家2012年在科学研究产出方面的排名显示,中国已经在该领域取得重大进展,具备跻身世界前五大科学强国的实力。 作为世界人口国家的中国在排名中紧随排名第五的法国,占据榜单第六名的位置,同时也被选为“五大重点关注”的国家。制作该榜单的编辑预计中国将在2013年取代法国的位置,用他的原话说“中国在2013年在科研方面将有更大的进步,如果中国不能把法国挤到第六位,那就奇怪了。” 中国自2011年以来在自然出版指数上的表现已经表明中国高质量的科研产出正在迅速提升,中国正在成为科技论文发表和科研产出的力量。2012年,在所有《自然》和自然子刊上发表的研究性论文中,有8.5%的论文,即303篇论文,是来自于中国的作者。 中国同时在全球*优秀的200大研究机构的排名中占据9席,而在2011年这个数字还是3席。中国科学院在本次2012年的排名中,从2011年排名第22位大幅上升到第12位,跻身全球前20大科研机构。在中国所有科研机构中,中科院在生命科学,物理,化学和地球及环境科学这四大学科中,其研究实力都独占鳌头。清华大学在化学领域占据第二的位置,华大基因在生命科学领域被评为中国第二强的机构,而中国科技大学在物理领域的研究实力仅次于中科院。浙江大学在地球及环境科学领域则被列为第二。 *新的这期自然出版指数增刊针对政府投资,各科研机构和城市对于中国科研水平快速增长的贡献也进行了深入分析。同时该增刊也分析了作为物理科学的传统科研强国,中国在高质量的生命科学研究领域也有长足的进步。 美国继续领跑全球科学研究领域 从全球范围来看,美国在 2012 年全球 200 大科研机构的排名中占据绝对地位,继续领跑
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科学家用磁力驾驭干细胞
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
美国埃默里大学和佐治亚理工大学研究人员合作,证明让干细胞携带氧化铁纳米粒子,通过静脉注射到小鼠体内后,用磁铁能吸引这些细胞到达身体特定位置。相关论文近期将发表在纳米科技杂志《Small》上。 以往研究中也曾用过纳米粒子,但那些粒子涂层有毒,或者会改变干细胞性质。新粒子的涂层是聚乙二醇,内部为直径约15纳米的氧化铁核,能保护细胞免受伤害。“纳米粒子的涂层是独特的,因此细胞生存能力不受影响;我们也没有发现干细胞的分化能力等特征有任何改变。”论文作者、埃默里大学医学院医学与生物医学工程教授、心脏病学分部主管罗伯特·泰勒说。 实验所用细胞是间叶干细胞。它能很容易地从成熟组织中取得,如骨髓或脂肪,能变成骨髓、脂肪和软骨细胞,但不能变成肌肉、脑等类型的细胞。它们能分泌多种营养和抗炎症因子,在**心血管病或自身免疫紊乱方面是极有价值的工具。 在细胞的溶酶体中,粒子会变黏,能停驻在细胞中至少一个星期而不被觉察。研究人员检测了细胞中携带的铁成分,确定每个细胞吸收了大约150万个粒子。给干细胞“装入”氧化铁粒子后,他们分别在培养细胞和活动物身上测试了用磁力驱动细胞的能力。 在小鼠实验中,研究人员将条形稀土磁铁放在尾部靠近身体的地方,吸引注射的干细胞到达小鼠尾部,并给干细胞做了荧光染色标记用于跟踪。一般情况下,大部分间叶干细胞会在肺部或肝脏沉积下来,而使用磁铁时,到达小鼠尾部的干细胞数量是原来的6倍。此外,氧化铁粒子本身也可用于跟踪细胞在体内的进程。 “这是关键的原理实验证据。*终,我们将把这些专门用于特定肢体、异常血管,甚至心脏。”泰勒说,“下一步,我们打算重点研究在动物模型上的**应用,用磁铁引导这些细胞到达精确部位,影响新血管的修复和再生。” 生活中,鲜活农产品要通过长途运输而不变质,就必须对运输车辆进行改造,加装制冷或输氧等设备。医学上,纳米氧化铁粒子就是一种备受关注的运输工具,作为一种新型靶向给药系统
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小鼠成纤维细胞重编程:向干细胞分化
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
日前,第二军医大学基础部细胞生物学教研室主任胡以平教授课题组,实现了小鼠成纤维细胞向肝干细胞分化的重编程,并证明了这一方法所产生的肝干细胞,与活体内自然存在的肝干细胞具有相似的生物学特性。 肝干细胞是肝脏中数量极少、但可分化产生肝细胞和胆管上皮细胞的“种子细胞”。这两种细胞可以参与肝脏细胞的自然更新和肝脏组织的损伤修复,对肝脏的正常结构和功能的维持具有重要作用。 上世纪90年代初期,胡以平在乙肝转基因小鼠的研究中意识到肝干细胞的存在并开始研究。随后,他特别关注了肝干细胞与肝脏疾病、特别是与终末期肝病的关系,并意识到基于肝干细胞的细胞**方法,可能有效**终末期肝病。 2009 年,课题组联合内蒙古大学、中科院生化与细胞生物学研究所、动物研究所和健康科学研究所等,在国家重大科学研究计划等项目支持下,采用细胞重编程的研究策略,从参与肝脏器官发生和肝干细胞干性维持的调控因子中,筛选到了两个可高效将小鼠成纤维细胞转化为肝干细胞的调控因子,由此建立了在实验室里制备肝干细胞的技术体系。他们证明了采用这种体系所产生的肝干细胞可在实验室里大量扩增,并具有参与损伤肝脏修复的功能。 这一研究为人类肝脏疾病的细胞**、新药开发和组织工程等的发展奠定了新基础。 目前,课题组正致力于临床转化研究。何志颖认为,如果成功,各种肝脏疾病将可能利用患者自身细胞制备肝干细胞,再将其移植回患者体内,达到理想的**效果。 原创作者:德尔塔
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德尔塔技术答疑:放设免疫和酶联免疫试验的区别
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
德尔塔技术答疑:放免和酶联免疫试验的区别先说区别:1)放射免疫分析(RIA)通过放射活性分子共价交联至抗体或抗原上,免疫反应后测定放射活性分子的放射信号来定量检测相应抗体或抗原等,可用于测定包括病毒、细菌、寄生虫、肿瘤以及小分子药物等的多种抗原和抗体。由于该方法特异性好,灵敏度高,且仪器自动化,操作简便,样品制备简单等,因而自50年代末问世以来已在许多领域中得到广泛的应用。但该方法中操作人员需要接触放射性物质,会损害操作人员的身体,同时测定完成后放射性材料的处置也是个严重的问题。2)酶免疫分析(Enzyme Immunoassay. EIA)是将抗原、抗体的特异性免疫反应和酶的高效催化作用有机结合起来的一种免疫分析方法。将特定的酶标记在抗原或抗体上,在免疫反应后,通过肉眼观察或借助简单的光学仪器测定酶催化底物所生成的有色产物的颜色或吸光度可方便的进行定量测定。该方法中酶标试剂容易制备、性质稳定、有效期长,且克服了放射免疫分析中放射性同位素对操作人员的危害及荧光免疫分析中所需仪器复杂的缺点,保持了放射免疫技术的灵敏度,成为目前临床检验中应用*为广泛的免疫分析技术。2 个人意见:虽然ELISA不如放免敏感,但是,目前可以做放免的单位逐渐减少并且不安全。并且现在越来越多的文献中,检测方法都选择了ELISA,所以,使用ELISA来做,结果是可信的,也不会受到别人的质疑。我建议你使用ELISA。 德尔塔实验室代测项目:放免代测,免疫组化代测,荧光定量PCR代测,病理细胞染色代测,WB实验,蛋白表达与纯化,ELISA酶联免疫代测等! 原创作者:德尔塔
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9种重要作物一半“近亲”未被收录基因库
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
面对气候变化,植物育种家日渐把研究目光转向作物野生近缘植物的基因组,研究其诸如耐旱性、抗病性等特征。一份囊括455种作物野生近缘植物的全球性分析显示,54%的相关野生近缘植物在基因库的收集过程中被忽视,这其中的很多物种面临灭绝的危险,却从未被收入基因库。 7月22日,这份调查结果由哥伦比亚卡利市热带农业中心(CIAT)发布。该研究结果将指导目前为止规模的保护作物野生近缘植物的行动。在有近1/5植物濒临灭绝的大背景下,这项行动由全球农作物多样性信托基金(总部位于德国波恩市)领导,英国皇家植物园的“千年种子银行”作为合作伙伴也参与其中。 植物育种家对研究稳定基因多样性有着强烈的兴趣。在未来,面对气候变化的一系列影响,基因多样性对于培育能够耐旱和忍受极端高温的新物种至关重要。美国加州大学戴维斯分校植物育种学家Paul Gepts说,就改善作物品种而言,其野生近缘植物是*有价值的基因资源,但是由于栖息地的丧失以及异花授粉过程中种植作物的基因流动,它们正遭受着巨大的威胁。 很多国家是大部分未被充分收集的作物野生近缘植物的产地——包括塞浦路斯、土耳其、玻利维亚和印度,这些国家都是早期农业的起源地区。但值得注意的是,有两个例外的地区——澳大利亚北部和美国东部,也遍布很多亟须被采集的作物野生近缘植物。 美国康奈尔大学水稻基因学家Susan McCouch说:“这份分析报告和CIAT绘制的种子地图有助于我们确定物种研究顺序的轻重缓急,充分利用可获得的稀缺资源来拓宽物种来源的多样性。” 为确定优先保护的物种,CIAT的研究人员首先指定了亟须收集的29种作物的野生近缘植物。该团队花费了两年时间梳理基因库、植物标本室和博物馆,找出哪些是被收录的作物野生近缘植物,以便更有针对性地收集其他信息。从数据中,该团队确定了哪些物种处于收集的高优先级,需要引起环保主义者的足够重视。 该研究的共同、荷兰瓦赫宁根大学的Colin Khoury说:“对于作物野生近缘植物的全球分
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重塑制造业:二十一世纪的生物技术新使命
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
在过去几十年中,得益于信息技术的渗透,制造业迅猛发展。如今,制造技术与生物技术结合的生物制造正引领新一轮的科技浪潮,其将给制造行业带来新的变革。 生物制造改变生活 事实上,早在人造皮肤之前,人们就已经开始进行生物制造方面的研究和探索,并且取得了一定的成绩。比如,在北京奥运会上破纪录地独揽8枚金牌的游泳奇才菲尔普斯身披的“鲨鱼皮”战衣,就是制造技术与生物技术完美结合的典型案例。采用纤维模仿鲨鱼皮肤结构,能引导周围的水流,减少水阻力并提高游进速度3%~7.5%。作为鲨鱼皮的代表,这款泳装在奥运会上风靡全球,很多参赛选手选择身穿鲨鱼皮参加比赛。 “21世纪制造业挑战展望委员会”主席J.Bollinger博士于1998年提出了生物制造的概念。中国学者也于2000年提到了生物制造。可见生物制造的概念早已备受关注。宽泛的生物制造定义为:包括仿生制造、生物质和生物体制造,涉及生物学和医学的制造科学和技术均可视为生物制造。 那么,生物制造在哪些领域有所应用呢? 在近日举行的2013智能制造技术发展研讨会上,北京航空航天大学仿生与微纳生物制造技术研究中心的陈华伟副教授介绍说,生物制造主要分四个领域,分别是生物加工成型、机械仿生制造、组织器官制造和生物机电系统制造。 如今,产业界和学术界对上述四个领域均有所探索,并将改变传统制造业和人类的生活。 以生物加工成型为例。按照业界定义,生物加工成型指的是直接利用生物原型或生物材料制造出生物形体基产品,或是利用生物的加工特性,加工成型复杂零件。 与传统的物理和化学加工成型相比,生物加工成型具有高效成型的优势,可用于制造功能涂层材料、高效交通界面和微创机械界面。 目前,生物加工成型创造的价值已经开始突显。如每年1700万人死于心血管疾病,仿生减阻内壁的人工血管则能确保顺畅的血液循环,提高器官存活几率,避免心肌梗塞。。再比如,2008年中国民航消耗航空煤油1175万吨、摩阻为40%,而采用生物加工成型的减
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未来医学发展:病人可定制“血管”
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
科学家们一直以来致力于在实验室中采用干细胞来建造血管,但目前面临的瓶颈是不能有效的产生足够多的血管来用于临床**。日前,约翰霍普金斯大学的科学家成功地将干细胞诱导成为新血管网络,并将该血管移植到小鼠体内。该干细胞是由普通细胞重编程而来,所以该新技术有望为病人个性化制造血管,这样就没有了免疫排斥反应。相关研究论文刊登在了近期出版的《PNAS》杂志上。研究人员在制造血管方面取得了长足的进步,重建微血管网络并用于临床**是非常可行的。这项发现有望可以帮助**因烧伤,糖尿病并发症和因其他原因造成血管损伤的病人。其他实验室是采用化学信号来使得干细胞形成单一类型细胞,或产生多种类型细胞的大杂烩,进一步的进行分选。在 这项*新研究中,研究人员采用流程化的方式来制造新生血管。他们另辟蹊径,开发出一种新方法,通过该方法,科学家可以诱导干细胞定向只生成新生血管必须的 两种类型细胞的方法。研究人员表示,该新方法避免了在大量细胞中分拣所需的类型的细胞,并将两种类型细胞混合培养的过程,使得血管生成过程更快速更稳定。该 研究的另一项不同之处在于没有使用来自于脊髓的成体干细胞,研究人员采用诱导多能干细胞来制造血管。由于多能干细胞是由成熟细胞重编程而来,这就意味着产 生的血管是为特定患者量身定做的。研究人员表示,人类诱导多能干细胞能够形成多种类型细胞,其好处是他们的遗传背景都是一样的。实验过程中,科学家将干细胞培养在由湿软材料水凝胶制成的支架上,该水凝胶表明附着化学信号分子,使得干细胞诱导生成的细胞组织成为有一定形态的血管网络。该研究首次利用人类多能干细胞在合成材料上建造血管。为了研究该灌注有水凝胶的血管是否在生物体内能够工作,科学家将其移植到小鼠体内。两周之后,该构建的血管与小鼠自身血管成功整合为一体,而且水凝胶也按科学家设计的样子开始降解并消失。研究人员表示,该血管在生物体内能够生存并行使功能,这是医学界一项重要的
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星形胶质细胞:干细胞**中风的秘密武器
作者:德尔塔 日期:2022-04-12
一直以来,科学家们都试图用干细胞**中风。早在今年五月,英国开展的一项临床试验发现,5位因为中风而出现严重肢体运动不便的患者在接受向自己大脑注射干细胞后出现了病情好转的迹象。 由于神经元具有产生大脑电脉冲的功能,所以对于干细胞**神经性疾病,科学家们希望以**神经元作为一个突破口,修复大脑中受损的组织。然而,美国加州大学戴维斯分校的科研人员研究发现,具有提供营养物质和支持血脑屏障功能的星形胶质细胞,还可以参与保护大脑组织,减少由于中风等缺血性脑疾病造成残疾的发生。所以星形胶质细胞可能才是**中风*佳的靶细胞。目前,这项研究发表在Nature杂志上。 新型星形胶质细胞 加州大学戴维斯分校的生物化学和分子医学方向的邓文斌教授说,以前研究人员普遍认为,星形胶质细胞只是一种“管家细胞”。但实际上,它具有非常复杂的功能,对大脑的几个功能都发挥着重要的作用。星形胶质细胞可以保护神经元避免损伤和死亡。它们不像神经元一样活跃,更容易控制。因此研究人员希望发掘星形胶质细胞在**中风方面的潜能。 邓教授补充道,目前对于星形胶质细胞在**方面的潜能,以及哪些类型的星形胶质细胞参与保护大脑还没有深入研究,所以针对星形胶质细胞应用干细胞**中风是非常富有挑战性的。 科研人员利用Olig2(少突胶质细胞转录因子-2)诱导人类胚胎干细胞分化成一种新型的胶质细胞,并将其命名为Olig2PC-Astros。*重要的一点是,转化的星形胶质细胞纯度为100%。 接着研究人员比较了包括Olig2PC-Astros在内的三种细胞的**效果,另外两种细胞是被称为NPC-Astros的星形胶质细胞和一种没有任何效果的细胞。研究人员将它们分别移植给三组缺血性脑损伤大鼠。结果发现,接受Olig2PC-Astros移植的大鼠伴随脑源性神经因子(BDNF,一种与神经生长密切相关的蛋白质)水平显著上调,处于一种高级神经保护状态。而接受另外两种细胞移植的大鼠的神经元损伤情况更加严重。 研究成果