期刊,合成生物学 2022年卷4期_国家学术搜索

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合成生物学

合成生物学/Journal Synthetic Biology JournalCSCDCSTPCD北大核心

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现代生物技术推动塑料中聚对苯二甲酸乙二酯绿色降解的研究进展

李磊高鑫齐宏斌李超...

763-780页

查看更多>>摘要：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)因其耐用、可塑性强、安全性好等特点而广泛应用于食品包装和服装产业等领域,同时由于疏水性强、结晶度高等原因难以被微生物或酶降解利用,造成PET废弃物的不断积累,带来严重的环境和社会问题.部分高质量的PET净片可以再用到食品包装中,但绝大多数废弃PET通过常规的机械回收方法被降级利用,不能做到绿色高效回收.因此,解决"白色污染",探索安全高效的生物降解方法成为急需攻克的重大研究课题.本文以石油基塑料的现状为背景,以PET的生物降解为切入点,综述了PET的生物降解研究现状,以宏基因组学、蛋白质组学为基础,重点总结了微生物和新酶基因的挖掘方法,并通过结构分析,以追溯不同来源的PET降解酶特性,利用定向改造和智能计算策略提高酶特性以及PET的降解效率.在改造降解酶的同时,探索对PET原材料的可降解性改良,提出了"双向改造"的思想.塑料降解酶新酶挖掘与工程改造、多酶催化体系开发以及塑料的可持续性能的改良等领域将成为塑料绿色降解的主流趋势,其为探索PET高效生物降解提供了新思路.

关键词：

聚对苯二甲酸乙二酯基因挖掘方法PET生物降解定向改造智能计算策略

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力信号在干细胞命运决定过程中的影响

宋成治孙阳曹毅

781-794页

查看更多>>摘要：干细胞因具有高效的自我更新能力和分化潜能而具有广泛的应用前景.随着对干细胞命运决定过程的研究不断深入,力信号作为在生物化学因子之外的又一重要影响因素渐渐走入研究者们的视野.对生长环境力学性质的影响效果和作用途径的研究对于深入理解干细胞分化选择的决定机制以及细胞内普遍存在的力学信号传导过程有着十分重要的意义.近年来,合成生物材料的发展极大拓宽了这一领域的研究手段,力学性能可控的合成材料使得条件设计和变量调节更加多元合理.其中,依托于基因重组等技术构建出的蛋白质水凝胶借助其良好的生物相容性和广阔的设计空间为深入挖掘力学性质影响背后的生物学机理提供了更多可能.本文主要介绍了力学信号对干细胞行为的影响效果和作用机理,同时还将介绍各种合成材料在干细胞分化研究领域内的重要应用.对力学信号和细胞行为更加定量化的调控和表征将会是这一领域深入发展的关键,利用合成生物学的方法构建更具针对性的研究工具意义重大.

关键词：

干细胞机械力信号干性分化

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基于丝素蛋白材料构建骨组织修复支架的三维多孔结构体系的研究进展

邵云菲王卉朱怡然王树春...

795-809页

查看更多>>摘要：随医学技术和认知水平的提高,骨组织缺损的治疗理念逐渐从组织移植向组织再生模式转变.三维(3D)多孔支架在骨组织工程研究中起着关键性的作用,是种子细胞在形成组织之前赖以生存的生物学载体,能为组织再生提供空间场所.本文针对基于丝素蛋白(SF)生物材料构建3D多孔支架的研究进展进行了总结和讨论.首先,概述了自然骨组织的多层次多孔结构特征;其次,总结了SF材料的组成和结构特征,及其卓越的生物相容性、力学性能和生物可降解性能等特性;随后,着重讨论了SF基3D骨组织修复多孔支架典型的制备技术,包括冷冻干燥法、粒子沥滤法、生物3D打印法、复合制造技术对3D支架多孔结构的控制能力,以及多孔结构对细胞生长行为和骨组织再生的影响;最后,对SF构建的骨组织修复支架所面临的挑战和发展前景进行了展望,强调了合成生物技术为解决SF基多孔支架应用于骨组织工程领域所存在的问题提供了有力的工具.

关键词：

丝素蛋白骨组织工程三维多孔支架结构调控

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基于表面涂层益生菌的肿瘤抗原口服递送系统

林思思潘超张一帆刘尽尧...

810-820页

查看更多>>摘要：肿瘤疫苗是一种通过递送肿瘤抗原进而激活自身特异性抗肿瘤免疫的肿瘤免疫疗法.口服具有方便、简单和高效的优势.然而现有的口服肿瘤疫苗有限,并且局限于胃肠道肿瘤的治疗.这主要与缺乏先进的口服递送载体有关.本研究设计了一种酵母细胞膜包覆的益生菌应用于口服递送系统.其中,酵母细胞膜发挥益生菌和抗原保护以及肠道淋巴系统靶向的作用;益生菌发挥搭载抗原和免疫佐剂的作用.结果显示,与裸菌相比,酵母细胞膜包覆能提高益生菌的生物利用度,增强其在派氏结的富集,促进树突状细胞的活化和抗原递呈以及小鼠血浆中OVA-IgG水平.实验证明该系统能够保护益生菌和抗原免受胃肠道环境刺激并进一步向肠道淋巴系统递送抗原,激活抗肿瘤免疫.

关键词：

益生菌肿瘤疫苗口服疫苗口服递送系统生物纳米技术

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