簡介：心血管疾病是發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一，較為常用的醫(yī)療手段包括血管擴張術和血管移植。血管擴張術并不能徹底解決血管堵塞，且容易復發(fā)。而自體和供體血管的來源不足，限制了血管移植的進行。伴隨著組織工程的發(fā)展，可替代的人工小口徑血管（直徑小于6MM）正成為目前研究的熱點。支架與種子細胞是組織工程的兩個重要因素。三維支架為種子細胞提供了賴以黏附、增殖、遷移和分化的空間。支架同時為細胞的營養(yǎng)交換、新陳代謝以及分泌細胞外基質(zhì)等生理活動提供了場所。種子細胞可以分泌生物活性因子，并且參與到組織修復與再生的過程。目前小口徑血管移植入的中長期效果并不理想，移植失敗的主要原因是由于血栓形成和內(nèi)膜增生。內(nèi)皮細胞是保持血管通暢性的天然調(diào)節(jié)物，在抗血栓形成、抑制血小板聚集、分泌血管活性因子等方面發(fā)揮著重要作用。如何讓小口徑血管支架材料表面快速內(nèi)皮化，就成為解決血管移植在中長期高失敗率的重要方法和策略。本文的主要工作就是提高支架材料的抗凝血性和細胞相容性，結(jié)合自體的種子細胞以構(gòu)建組織工程血管支架TISSUEENGINEEREDVULARGRAFTS，TEVGS。磷脂PHOSPHOLIPID是細胞膜的重要組成部分，其主要的成分之一就是磷脂酰膽堿（PHOSPHYLCHOLINE，磷酸膽堿）基團。含有該兩性離子基團的化合物可以有效地抑制蛋白吸附和血小板黏附，進而防止血栓的形成。本文合成了含有該功能基團的聚合物，并對其結(jié)構(gòu)進行了表征與鑒定同時還合成了可降解的聚己內(nèi)酯POLYECAPROLACTONE，PCL，分別以聚乙二醇單甲醚MPEG和膽固醇CHOLESTEROL為該聚合反應的引發(fā)劑，辛酸亞錫為該反應的催化劑。通過封管聚合反應得到分子量約為8萬的聚合產(chǎn)物，然后通過凝膠滲透色譜GPC對其數(shù)均分子量和分子量分布進行表征。天然卵磷脂LECITHIN主要來源于蛋黃和大豆，是構(gòu)成細胞膜的主要成分之一。卵磷脂對細胞的正常代謝及生命過程具有決定作用。它能夠被人體吸收，且無毒和免疫原性，因此適用于組織工程血管支架。本文使用從大豆中提取的卵磷脂（LAPHOSPHATIDYLCHOLINE），同樣具有磷酸膽堿的兩性離子基團。將其與疏水性的PCL物理共混后，通過電紡絲加工技術將材料制成三維多孔的纖維支架。具有兩親性的卵磷脂是天然的表面活性劑，可以有效地提高材料的親水性和細胞相容性。骨髓間充質(zhì)干細胞（BONEMARROWMCSCNCHYMALSTEMCELLS，MSCS）具有多向分化潛能，易于從自體的骨髓中分離并能被大量擴增，所以本文將其作為種子細胞。一方面MSCS具有抗凝血性，可以替代血管內(nèi)皮細胞ENDOTHELIALCELLS，ECS；另一方面MSCS還可以分泌生長因子、細胞因子等生物活性分子，動員自體ECS在支架表面快速內(nèi)皮化。流動培養(yǎng)可以促進MSCS向紡絲支架內(nèi)部的遷移；另外將靜態(tài)培養(yǎng)的薄膜支架卷成小口徑管狀結(jié)構(gòu)，也利于MSCS在支架內(nèi)部的均勻分布。MSCS還可以替代平滑肌細胞SMOOTHMUSCLECELLS，SMCS在支架上形成多細胞層，為同時構(gòu)建血管內(nèi)膜和中膜層提供了新策略。疏水蛋白HYHOBINS是絲狀真菌產(chǎn)生的小分子量蛋白質(zhì)，其最大的特點是能夠在界面自組裝成一層兩親性的蛋白薄膜以此來改變所覆蓋界面的親疏水性。根據(jù)疏水蛋白的特性，可以將其分為I型CLASSI和II型CLASSII。這兩種蛋白都可以通過疏水疏水相互作用在疏水材料表面自組裝成膜，再通過蛋白蛋白相互作用引入酶、抗體等蛋白分子，并保持所引入蛋白的生物活性。本文通過II型疏水蛋白HFBI在疏水的PCL紡絲支架表面自組裝成膜后，經(jīng)過非共價相互作用固定針對細胞表面CD31抗原的抗體，再通過抗原抗體相互作用顯著地提高人臍靜脈內(nèi)皮細胞HUVECS在支架表面的黏附和增殖，使支架表面快速內(nèi)皮化。本文還通過I型疏水蛋白HGFI在疏水的PCL紡絲支架表面自組裝成膜后，繼續(xù)固定針對細胞表面CD34抗原的抗體，再通過抗原抗體相互作用顯著地提高人外周血內(nèi)皮祖細胞EPCS在支架表面黏附和增殖，同樣可以使支架表面快速內(nèi)皮化。最終目標是利用固定的抗體捕捉自體的內(nèi)皮細胞，使得血管支架在體內(nèi)快速進行自我內(nèi)皮化。以上的研究工作，主要通過物理共混和蛋白涂覆的方法提高了疏水材料表面的親水性和細胞相容性，增加支架的生物活性同時避免了化學接枝和改性所造成的化學殘留，最大程度地保持材料的本體性質(zhì)。通過生物模擬對血管支架的結(jié)構(gòu)和功能進行優(yōu)化，為構(gòu)建組織工程小口徑血管進行了初步的探索。

簡介：靜電紡絲法最早出現(xiàn)于1934年，利用靜電紡絲法制備的納米纖維非織造膜具有很高的質(zhì)體比，很大的表面積，沉積的纖維之間有很多空隙且很容易進行表面處理，因此是組織工程支架的理想材料。特別是應用于二維的組織工程，例如皮膚或是心臟組織工程。影響靜電紡絲的納米性能的工藝參數(shù)包括溶液性質(zhì)（電導率，粘度和表面張力），聚合物的分子特性（分了量，分歧度，聚合物鏈纏結(jié)度）和儀器參數(shù)，如針尖到收集板之間的距離，輸液噴的喂入速度和環(huán)境條件，如空氣濕度或溫度。靜電紡絲的聚合物溶液可以產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)，包括珠狀纖維，紡錘狀纖維，正常纖維。在本課題的開始階段，首先研究了靜電紡絲法的工藝參數(shù)。纖維或非織造膜由兩種溶劑系統(tǒng)所制備氯仿和N，N二甲基甲酰胺的混合劑及含少量的約40ΜG嘧啶的乙酸溶液。為了研究聚合物濃度，DMF含量百分比，應用電壓，針尖收集板距離，溶劑系統(tǒng)等因素的影響，電子掃描顯微鏡、溶液黏度儀、溶液導電率測試儀被使用。通過研究得到以下的結(jié)論1隨著聚合體濃度的上升，纖維的直徑增加，當聚合物濃度達到約15‰T時，纖維直徑達到最大值，之后隨著聚合體濃度的繼續(xù)上升，纖維直徑開始減小。2隨著溶液中DMF含量百分比VOL％的增長，纖維直徑不斷減小。這是可能有兩種解釋DMF能減小聚合物溶液的表面張力。低表面張力的溶液中聚合物分子鏈分布的更平均，更直。因此附加電荷之后會更完全的伸展，于是，得到了更細的纖維?；蛟黾恿巳芤旱碾妼剩旊妼试黾訒r，溶液中傳送的電荷也增加，噴射流拉伸的更加厲害，因此纖維更細。3當電壓從10千伏變化至20千伏時纖維直徑迅速減小，之后電壓繼續(xù)增加纖維直徑保持不變。隨著電壓升高，還可以觀察到珠狀纖維不斷增加。應用電壓是除了注射器噴射速率以外的聚合物噴射的驅(qū)動力，當應用電壓過低時，因為無法克服表面張力，針頭無法出現(xiàn)噴射流。當應用電壓過高時，噴射流直接從針管中噴出，無法形成泰勒錐，因此會產(chǎn)生珠狀纖維。4當針尖收集板距離過大時，靜電場太小而無法克服表面張力，部分產(chǎn)生的纖維無法到達收集板。當距離過小，纖維仍然是潮濕的。5兩種溶劑系統(tǒng)中，含少量嘧啶40ΜG的醋酸溶劑的導電率遠遠大于氯仿和DMF的混合溶劑的導電率，同時，由含少量嘧啶40ΜG的醋酸溶劑所獲得的PCL納米纖維比由氯仿和DMF的混合溶劑所獲得PCL納米纖維更加細而均勻，不容易得到珠狀纖維。嘧啶對聚合物溶液的電導率有著重要的影響。近些年，單根纖維的機械性能是研究的熱點。在本課題中，納米級至微米級靜電紡纖維根據(jù)第一步中所積累的參數(shù)信息制備出，被用于三點壓彎測試，測試其楊氏彈性模量。實驗中使用了兩種不同的纖維，純PCL靜電紡纖維和膠原蛋白靜電紡纖維。通過測試和計算可獲得以下的結(jié)論1在大氣條件下，平均直徑從50NM至2500NM的純PCL靜電紡纖維，其楊氏彈性模量由151GPA下降至0005GPA。2大氣條件下，隨著纖維直徑由167NM下降至43NM，膠原蛋白靜電紡纖維的彈性模量由3GPA上升至53GPA。3這說明隨著直徑的不斷增大，其彈性模量急劇減少，即直徑越小的纖維越堅硬。對于這種現(xiàn)象可能有兩個原因1纖維的結(jié)晶度隨著直徑的減小而增大；2分子鏈的取向度隨著直徑的減小而增大。通過DSC的測試結(jié)果，纖維的結(jié)晶度隨著直徑的減小沒有明顯的變化趨勢。因此在將來的研究中，應該向著分子鏈的取向度方向進行研究，WIDEANGLEXRAYDIFFRACTIONWAXD等測試方法需要被使用，納米纖維直徑與彈性模量之間的關系將進一步被探究。

簡介：點擊查看更多軟骨組織工程PHBV支架表面修飾及其生物相容性研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：上海海洋大學碩士學位論文上海海洋大學碩士學位論文碩士學位論文題目目基因工程制備微藻生物柴油中兩項關鍵技術的基因工程制備微藻生物柴油中兩項關鍵技術的研究研究英文題目英文題目THESTUDYOFTWOKEYTECHNOLOGIESFORPREPARATIONOFMICROALGAEBIODIESELBYGENETICENGINEERING專業(yè)業(yè)生物化學與分子生物學生物化學與分子生物學研究方向研究方向微藻基因工程微藻基因工程姓名名黃希文黃希文指導教師指導教師何培民何培民施定基施定基賈睿賈睿二O一四年一四年六月六月學校代碼10264研究生學號M110106250上海海洋大學碩士學位論文目錄摘要1ABSTRACTABSTRACT3引言引言61微藻生物柴油的研究611全球能源危機612微藻生物柴油的優(yōu)勢613微藻生物柴油生產(chǎn)流程82PEPC酶的研究1521PEPC酶簡介1522PEPC酶的結(jié)構(gòu)特征1623PEPC酶的功能17本研究的目的、內(nèi)容及意義18第一章第一章海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（CHCHPEPC2PEPC2）克隆和生物信息學）克隆和生物信息學分析分析19191材料與方法1911藻種及培養(yǎng)條件1912海水小球藻總RNA提取和CDNA逆轉(zhuǎn)錄合成1913海水小球藻PEPC2基因CHPEPC2CDNA全序列獲得2014海水小球藻PEPC2基因CDNA生物信息學分析202結(jié)果2121海水小球藻PEPC2基因CHPEPC2CDNA全序列克隆與測序2122海水小球藻PEPC2基因CDNA生物信息學分析233討論3031海水小球藻PEPC2基因的克隆與結(jié)構(gòu)特征分析3032海水小球藻PEPCASE2的功能分析31第二章第二章海水小海水小球藻球藻PEPCPEPC2基因片段的原核表達及功能分析基因片段的原核表達及功能分析32321材料與方法3311藻株與菌株來源及培養(yǎng)條件3312海水小球藻PEPC2基因保守序列片段克隆3313大腸桿菌高效表達載體的構(gòu)建3314轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21DE3PLYSS3315IPTG（異丙基ΒD硫代吡喃半乳糖苷）誘導原核表達載體表達3416實時熒光定量PCR檢測大腸桿菌PEPC基因的表達率3417大腸桿菌PEPC酶活性測定3418大腸桿菌可溶性含量蛋白測定3419大腸桿菌總油脂含量測定34110大腸桿菌生長曲線的測定342結(jié)果3521海水小球藻PEPC2基因保守序列I片段的克隆與測序3522大腸桿菌高效表達載體的構(gòu)建3623大腸桿菌PEPC基因的表達量變化37

簡介：近年來，新型微量污染物藥品和個人護理用品PHARMACEUTICALPERSONALCAREPRODUCTS，PPCPS對飲用水水質(zhì)的影響引起了世界各國的高度重視。如何避免PPCPS進入飲用水中是目前研究的重點。對飲用水源水進行生物預處理，使PPCPS在飲用水的前端處理環(huán)節(jié)減量甚至完全去除，不失為一種經(jīng)濟、安全、簡便的方法。本課題結(jié)合生物強化技術和曝氣生物濾池工藝BIOLOGICALAERATEDFILTER，BAF預處理微污染水源水，篩選出降解紅霉素的菌株，并對其在曝氣生物濾池中的應用進行研究，為實際工程的應用提供一定的理論依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實意義。本課題建立了固相萃取高效液相色譜法檢測水環(huán)境中的紅霉素，并對固相萃取和液相色譜條件進行優(yōu)化。最優(yōu)固相萃取條件為水樣PH為70、萃取速度為5MLMIN、洗脫液體積V為6ML、洗脫液甲醇比例為100％。此條件下，紅霉素富集效果良好，平均回收率為9790，RSD為181N7。最優(yōu)液相色譜條件為AGILENTZBAXECLIPSEXDBC18小柱15046MM，5ΜM；流動相為磷酸鹽緩沖溶液002MOLL磷酸氫二鉀溶液用磷酸調(diào)節(jié)PH至70乙腈3565VV；檢測波長為210NM；流速為06MLMIN；柱溫為50℃；進樣量20ΜL。此條件下紅霉素出峰時間大約為5MIN，紅霉素濃度與色譜峰面積呈良好的線性關系，紅霉素濃度標準曲線方程為Y2263X0521其中Y表示峰面積，X表示紅霉素濃度，線性相關系數(shù)R為09994，線性關系良好。對應信噪比為3時，方法檢出限08ΜGL。以紅霉素為目標污染物，從上海市松江污水處理廠的二沉池污泥中篩選分離出一株紅霉素高效降解菌ERYE。根據(jù)菌株的菌落形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特征及其16SRDNA基因序列分析鑒定，菌株ERYE屬惡臭假單胞菌。菌株ERYE降解紅霉素特性研究結(jié)果顯示菌株ERYE對紅霉素最優(yōu)降解條件為PH為7075、溫度為30℃、初始紅霉素濃度為30MGL。此條件下，菌株ERYE在以紅霉素為唯一碳源的無機培養(yǎng)基溶液中生長5天后，紅霉素降解率達到766。另外，試驗表明，外加碳源有利于菌株ERYE降解紅霉素，在外加碳源為酵母粉、牛肉膏和葡萄糖時，都能提高紅霉素的降解率，尤其在外加碳源為酵母粉時，菌株ERYE在5天內(nèi)對紅霉素的降解率達到839。將紅霉素降解菌和活性污泥混合后分別投加到兩種填料生物陶粒和火山巖的曝氣生物濾池，接種掛膜。研究降解菌在曝氣生物濾池內(nèi)對水源水中微量紅霉素的去除效果。實驗表明，進水溫度在148196℃，PH646781條件下，生物陶粒曝氣生物濾池的掛膜周期為12天，火山巖濾料BAF為13天，附著有工程菌的生物陶粒BAF為12天，附著有工程菌的火山巖濾料BAF為12天。BAF最佳工藝條件為氣水比為41，HRT為4H。在此條件下，其中陶粒BAF對氨氮、CODMN、濁度的平均去除效率分別為871、262、898；火山巖BAF對氨氮、CODMN、濁度的平均去除效率分別為891、256、884；強化陶粒BAF對氨氮、CODMN、濁度的平均去除效率分別為868、261、89；強化火山巖BAF對氨氮、CODMN、濁度的平均去除效率分別為894、26、882。四組BAF均達到了較好的去除效果。紅霉素添加濃度為50ΜGL時。陶粒BAF對紅霉素的平均去除效率為273；火山巖BAF對紅霉素的平均去除效率為292；強化陶粒BAF對紅霉素的平均去除效率為612；強化火山巖BAF對紅霉素的平均去除效率為694?；鹕綆rBAF對紅霉素的去除率要好于陶粒BAF。實驗表明向BAF內(nèi)投加特定的工程菌，從而使某種特定污染物質(zhì)得以降解的方法是簡單、有效、可行的。

簡介：本研究以FR008殺念菌素基因簇中各功能基因包括其編碼的聚酮合酶功能模塊和結(jié)構(gòu)域為主線以化學結(jié)構(gòu)分析及化學檢測貫穿其中通過定向的基因改造獲得了衍生的新結(jié)構(gòu)化合物多烯大環(huán)內(nèi)酯是一類在大環(huán)內(nèi)酯中包含38個連續(xù)雙鍵的聚酮化合物本研究首先獲取了兩個附加的柯斯質(zhì)粒從而覆蓋了完整的FR008殺念菌素基因簇并完成了FR008殺念菌素全基因簇的序列測定之后對FR008殺念菌素抗生素基因簇中各功能基因包括各聚酮合酶功能模塊和結(jié)構(gòu)域進行了詳細的分析加上對FR008殺念菌素抗生素復合物各組分的化學分析提出了FR008殺念菌素生物全合成的分子模型而且提出了FR008殺念菌素復合物中四個結(jié)構(gòu)相關化合物之間相互轉(zhuǎn)換模式及其與基因或結(jié)構(gòu)域功能之間一一對應的關系從而形成了對FR008殺念菌素進行定向基因改造的基礎而且預測了FR008殺念菌素分子中兩個順式雙鍵的存在和其糖基相對于多烯大環(huán)內(nèi)酯環(huán)的方向并進一步提出了FR008殺念菌素分子生物合成途徑中的立體模型中斷FR008殺念菌素生物合成的糖基轉(zhuǎn)移酶基因FSCMI獲得了一簇結(jié)構(gòu)相關的脫糖FR008殺念菌素衍生新結(jié)構(gòu)化合物中斷FR008殺念菌素生物合成中的GDP酮糖轉(zhuǎn)氨酶基因FSCMII得到了一簇結(jié)構(gòu)相關的攜帶新型糖基3酮基6脫氧D甘露糖的FR008殺念菌素衍生化合物同時證實了GDP酮糖轉(zhuǎn)氨酶基因FSCMII的功能亦證明FR008中糖基轉(zhuǎn)移酶FSCMI具有相對的底物識別彈性另外FR008殺念菌素生物合成中的細胞色素P450單氧化酶基因的基因置換突變株中亦可能產(chǎn)生了新的FR008殺念菌素衍生化合物

簡介：地下水是我國北方地區(qū)主要的供水水源但是地下水中鐵、錳離子的存在嚴重影響了供水水質(zhì)安全。哈爾濱市松北區(qū)前進水廠地下水是典型的高鐵高錳高氨氮水質(zhì)經(jīng)過多年研究表明采用“噴淋曝氣一級生物過濾”的工藝流程可以達到很好的處理效果。水廠二期生產(chǎn)規(guī)模2104M3D原水鐵的濃度為10～15MGL錳的濃度為10MGL左右氨氮的濃度為08～12MGL。11～20號濾池自2011年6月份啟動經(jīng)調(diào)試運行出水達到國家飲用水標準出水濃度分別為TFE通過對水廠濾池中菌群結(jié)構(gòu)的分析可知濾池運行到30D和60D時60CM深度處菌群結(jié)構(gòu)變化不明顯運行到120D時群落多樣性變差但長度為147BP的片段所代表的菌的數(shù)量明顯增加從原來的25％增加到60。濾池運行120D時20CM、40CM、和80CM深度處的菌群結(jié)構(gòu)變化不明顯只有60CM深度的菌群結(jié)構(gòu)變化較大多樣性變差出現(xiàn)明顯的優(yōu)勢菌即長度為147BP的片段所代表的菌可占總菌數(shù)的40。將水廠成熟錳砂接種到MSVP培養(yǎng)基中進行富集培養(yǎng)培養(yǎng)四代后使用TRFLP技術進行分析發(fā)現(xiàn)第四代菌液中存在兩種優(yōu)勢菌它們的末端限制性片段長度分別為484BP和147BP。將第四代菌液進行篩選得到兩株純菌株分別為PSEUDOMONASSP和SPHINGOMONASSP。

簡介：本文根據(jù)生物反應工程理論和酒精連續(xù)發(fā)酵的動力學特征建立了一套由一個機械攪拌生物反應器和三段管式反應器組合的、總有效體積為3616ML的反應器系統(tǒng)進行了普通釀酒酵母菌株超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵的實驗研究首先在培養(yǎng)基葡萄糖濃度為280GL添加5GL酵母膏和3GL蛋白胨總稀釋率為0012H1的條件下實驗裝置連續(xù)運轉(zhuǎn)一個月終點發(fā)酵液中殘?zhí)呛途凭珴舛绕骄捣謩e為245GL和154﹪VV整個發(fā)酵過程始呈現(xiàn)劇烈的振蕩行為實驗設定五組稀釋率以探索稀釋率與振蕩行為之間的關系并以數(shù)學分岔理論分析了振蕩產(chǎn)生的可能性及其稀釋率范圍鑒于穩(wěn)態(tài)下降低稀釋率也無法實現(xiàn)超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵而管式反應器亦未起到應有的軸向濃度梯度的作用我們推測由于振蕩的存在使得酵母細胞可通過調(diào)整自身酶系適應高濃度酒精的沖擊從而有了緩沖和適應的過程提高了發(fā)酵能力實現(xiàn)了超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵同時管式反應器截留細胞的效果在一定程度上補償了高酒精濃度下細胞死亡和自溶突破了人們以往認為酒精濃度15﹪VV是酵母細胞酒精連續(xù)發(fā)酵難以逾越屏障的理念實現(xiàn)了普通酵母的超高濃度酒精連續(xù)發(fā)酵

簡介：運動發(fā)酵單胞菌（ZYMOMONASMOBILIS）因具有突出的代謝能力而成為產(chǎn)燃料乙醇的優(yōu)良宿主菌之一，但是該菌對纖維素發(fā)酵水解液或生物柴油廢棄物中產(chǎn)生的鹽比較敏感（如NACL等），在以這些生物質(zhì)為原料的發(fā)酵過程中，菌體生長受到極大抑制，使乙醇產(chǎn)率大幅度下降。為獲得耐鹽表型改善的運動發(fā)酵單胞菌，本研究從嗜鹽微生物菌株篩選出發(fā)，并嘗試將其耐鹽功能候選基因應用在運動發(fā)酵單胞菌中，以獲得耐鹽運動發(fā)酵單胞菌工程菌株。主要結(jié)論如下（1）從煙臺渤海鹽泥沉積物，以高濃度NACL作為篩選壓力，并通過一系列多相分類鑒定學方法，分離鑒定1株嗜鹽菌LENTIBACILLUS屬新種，命名為LENTIBACILLUSAMYLOLIQUEFACIENS，模式菌為LAM0015T。該菌株的16SRDNA序列提交在NCBI，登錄號為KJ002449。該模式菌種分別保藏在中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心（ACCC06401）和日本菌種保藏中心（JCM19838）。（2）完成了LAMYLOLIQUEFACIENSLAM0015T的全基因組測序（NCBI登錄號為CP013862），其基因組大小3858520BP，GC含量為4212％，預測編碼基因共2496個，NCRNA基因共169個。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，含有大量的天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、甘油、甜菜堿等滲透壓平衡相關的編碼基因，為進一步揭示嗜鹽機制和發(fā)掘耐鹽等功能基因奠定了堅實基礎，同時為其他功能基因的應用提供重要依據(jù)。（3）從菌株LAMYLOLIQUEFACIENSLAM0015T的基因組中分別克隆了甜菜堿和四氫嘧啶合成等耐鹽候選基因；同時構(gòu)建了該菌株的基因組克隆文庫，通過鹽脅迫篩選，獲得了若干潛在耐鹽功能基因，例如ABC運輸體透性酶蛋白基因、TETR家族轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子基因、青霉素結(jié)合蛋白基因等，經(jīng)驗證這些基因?qū)λ拗鞔竽c桿菌的耐鹽表型有一定程度的改善。（4）基于TN5轉(zhuǎn)座系統(tǒng)構(gòu)建ZMOBILISZM4的隨機突變文庫，篩選獲得1株耐鹽表型改善的突變菌株，命名為ZMOBILISZMT2（保藏號CGMCCNO11888）。通過染色體步移的方法，確定突變株中轉(zhuǎn)座子插入位點在ZMO1122（HIMA）中。目前沒有ZMO1122與鹽耐受性相關的報道，為進一步驗證該基因與鹽耐受性的關系，利用基因敲除技術將野生型菌株的該基因敲除，獲得敲除菌株ZMOBILISΔ1122。（5）發(fā)酵評估數(shù)據(jù)表明突變菌株ZMT2在鹽脅迫情況下具有較高的乙醇產(chǎn)率、較高的生長速率及較快的葡萄糖利用速率。低鹽（小于15NACL）培養(yǎng)時，突變株與野生株生長無明顯差異。低糖15NACL脅迫發(fā)酵10H，ZMT2幾乎將葡萄糖全部利用，而Δ1122和ZM4分別只利用了總葡萄糖的6715和6970，20H后才利用完；高糖15NACL發(fā)酵40HZMT2和Δ1122的OD600分別是ZM4的162倍和174倍，葡萄糖的利用分別是ZM4的146倍和154倍，乙醇產(chǎn)量是ZM4的221倍和235倍。含2NACL低糖培養(yǎng)18H時，ZMT2和Δ1122的OD600分別是ZM4的115倍和113倍，而高糖培養(yǎng)26H時，分別是ZM4的117倍和113倍。（6）實時熒光定量PCR結(jié)果顯示ZMO1122在ZMT2和Δ1122中無論有無鹽脅迫下均無相對表達，表明該基因已被敲除，ZM4在低糖15NACL培養(yǎng)下的ZMO1122（318±088）的相對表達量是0（056±017），1（055±039）和2（054±028）的約6倍。在一定鹽濃度范圍內(nèi)，PDC的相對表達量變化隨鹽濃度的增加而降低，ADHB的相對表達量的變化隨鹽濃度的增加而升高。PDC和ADHB蛋白酶活的變化趨勢與相應基因的變化趨勢一致。NADHNAD檢測結(jié)果表明，較低的比值有助于適應鹽脅迫，而在無鹽脅迫時，較高的比值可能與突變株中平衡HIMA基因功能缺失有關。

簡介：微生物發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術的重要組成部分具有廣闊的應用前景。然而微生物發(fā)酵是一個強耦合、慢時變、高度非線性的過程其內(nèi)在機理非常復雜許多影響著發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量的關鍵生物量參數(shù)如基質(zhì)濃度、菌體濃度以及產(chǎn)物濃度等難以用傳統(tǒng)的傳感器直接測量專用的生物傳感器價格昂貴、維護費用高應用起來具有很大的局限性因此會給整個發(fā)酵過程的在線監(jiān)測和優(yōu)化控制帶來很大困難。近年來提出的軟測量技術是一種解決上述難題的有效方法。針對上述問題本文以賴氨酸發(fā)酵過程為研究對象在研究了多種軟測量建模方法的基礎上提出了一種基于最小二乘支持向量機的軟測量建模方法。分別運用粒子群優(yōu)化和貝葉斯推斷兩種算法優(yōu)化設計模型參數(shù)建立基于最小二乘支持向量機的軟測量模型并對賴氨酸發(fā)酵過程中的關鍵生物量參數(shù)進行了預估。最后設計了以PLC為核心控制器的賴氨酸發(fā)酵過程數(shù)字化控制系統(tǒng)。本文的主要研究工作以及取得的研究成果如下1針對微生物發(fā)酵過程中關鍵生物量參數(shù)難以直接在線測量的問題提出了一種基于最小二乘支持向量機的軟測量方法。構(gòu)造了一個以可直接測得過程變量為輸入、不可直接測得過程變量為輸出的非線性模型然后利用最小二乘支持向量機對該非線性模型進行辨識。最后對賴氨酸發(fā)酵過程中不可直接測得的關鍵生物量參數(shù)進行了預估離線化驗結(jié)果驗證了建立的軟測量模型具有很好的學習精度和泛化能力。2軟測量建模時針對最小二乘支持向量機的模型參數(shù)優(yōu)化問題引入粒子群優(yōu)化算法和貝葉斯推斷算法分別對最小二乘支持向量機的模型參數(shù)進行優(yōu)化選擇。即第一種方法利用發(fā)酵過程中可在線測量的重要輔助變量和一些離線化驗的主導變量作為模型輸入采用粒子群優(yōu)化算法求解一個二次規(guī)劃問題從而確定最小二乘支持向量機的模型參數(shù)第二種方法依據(jù)所選的訓練樣本信息根據(jù)貝葉斯準則分三級逐步推斷確定最小二乘支持向量機模型的參數(shù)進而建立基于最小二乘支持向量機的軟測量模型。3設計了一套以西門子S7200PLC作為核心控制器的發(fā)酵過程數(shù)字化控制系統(tǒng)。將本文提出的最小二乘支持向量機核心算法做成標準的COM組件。通過編寫最小二乘支持向量機核心算法的COM代碼模塊然后將其嵌入軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了VISUALC開發(fā)環(huán)境對標準COM組件的直接調(diào)用。通過硬件設計和軟件開發(fā)實現(xiàn)了對賴氨酸發(fā)酵過程中可直接測量過程變量的控制、采集和處理以及不可直接測量關鍵生物量參數(shù)的在線預測。最后總結(jié)了全文的研究工作以及取得的成果同時提出了有待于進一步研究的問題以及今后工作的重心。

簡介：生物質(zhì)氣化技術是生物質(zhì)能利用的重要方式之一，其目標是能夠得到高品質(zhì)的燃氣，然而燃氣焦油的存在影響著氣化技術的推廣應用。無論氣化燃氣用于發(fā)電還是民用集中供氣，生物質(zhì)氣化燃氣都存在燃氣焦油含量過高的問題，因此，生物質(zhì)氣化焦油脫除的研究具有重要的實際意義。本文首先介紹了焦油的產(chǎn)生、脫除機理和方法，并針對燃氣發(fā)電和民用燃氣，列出了我國對燃氣焦油含量的工業(yè)標準。然后根據(jù)燃氣焦油的產(chǎn)生過程和脫除條件，對生物質(zhì)氣化過程焦油脫除和爐外催化裂解過程焦油脫除的影響因素進行了深入分析研究，提出了生物質(zhì)氣化燃氣焦油聯(lián)合脫除的原理，并設計了具體脫除試驗方案。在松樹木塊氣化及爐外燃氣焦油催化裂解試驗數(shù)據(jù)的基礎上，建立了氣化燃氣焦油爐內(nèi)、爐外聯(lián)合脫除過程最小二乘支持向量機模型LSSVM。依據(jù)焦油爐外催化裂解器對氣化爐燃氣焦油出口含量的要求，通過優(yōu)化計算得到了焦油爐內(nèi)脫除的多組優(yōu)化工況，在此基礎上，針對爐外催化裂解器中催化劑的活性進一步擬合了燃氣焦油爐外催化裂解脫除過程多目標優(yōu)化模型，最終通過優(yōu)化計算，得到氣化燃氣焦油聯(lián)合脫除工況的PARETO最優(yōu)解集。尋優(yōu)結(jié)果表明，氣化爐出口燃氣焦油含量能夠滿足焦油催化裂解器對入口燃氣焦油含量的要求；爐外焦油催化裂解器出口燃氣焦油含量也大幅度降低，燃氣總體品質(zhì)明顯優(yōu)于試驗結(jié)果。

簡介：STUDYONAEROBICCOMPOSTINGOFBIOLEACHEDSLUDGEATCOMMERCIALSCALEANDITSMECHANISMBYHUWEITONGADISSERTATIONSUBMITTEDTONANJINGAGRICULTURALUNIVERSITYFORTHEPHDDEGREESUPERVISEDBYPROFESSORZHOULIXIANGCOMPLETEDAPRIL2015COMMENCEMENTJUNE2015本論文承國家自然科學基金項目“微生物胞外聚合物在污泥生物瀝浸處理中的作用機理及其調(diào)控刀NO21177060和國家863計劃項目“節(jié)能降耗污泥脫水裝備及制備建材技術與示范刀NO2012從063501資助。

簡介：生物柴油具有可完全燃燒、再生降解等優(yōu)點，已受到許多國家的高度關注與重視。目前，生物柴油主要為由長鏈脂肪酸與短鏈醇反應生成的重質(zhì)型生物柴油，其生產(chǎn)原料主要來源于動植物油脂，存在著與人爭糧的局面且價格較高，是制約生物柴油發(fā)展的重大因素。因此尋找廉價易得原料并利用非食用油脂合成輕質(zhì)生物柴油是未來的發(fā)展方向。隨著生物學的發(fā)展，通過基因工程手段控制已有微生物脂肪酸代謝途徑合成性能優(yōu)良的輕質(zhì)型生物柴油是生物柴油發(fā)展的趨勢。所以利用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)輕質(zhì)生物柴油具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要研究工作如下1大腸桿菌中調(diào)控脂肪酸代謝關鍵硫酯酶基因的研究，以大腸桿菌K13的基因組為模板擴增硫酯酶基因TESA，構(gòu)建該基因在大腸桿菌中的同源表達系統(tǒng)PETDUETTESA，并在大腸桿菌BL21中表達。通過蛋白電泳在預測分子量21KDA處獲得極微量目的條帶，效果不是很明顯。2萼距花屬、月桂樹和香樟樹三種植物中調(diào)控脂肪酸代謝關鍵特異性硫酯酶基因的研究，以經(jīng)密碼子優(yōu)化后化學合成的三種硫酯酶基因為模板，設計不同引物和酶切位點PCR擴增得到不同特異性的硫酯酶基因CHFATB，UCFATB，CCFATB。分別構(gòu)建了這三個基因在大腸桿菌中的異源表達系統(tǒng)PETDUETCHFATB，PETDUETUCFATB，PETDUETCCFATB，并在大腸桿菌BL21中進行表達得到工程菌PDCHFATB，PDUCFATB，PDCCFATB。這三個表達系統(tǒng)通過蛋白電泳在33KDA處獲得了目的條帶，工程菌PDCHFATB成功地使大腸桿菌生成172MGL的脂肪酸，同空白對照菌190MGL的產(chǎn)量相比，產(chǎn)量沒有提高，但在脂肪酸種類上生成了C8、C10的特異性中鏈脂肪酸PDUCFATB成功地使大腸桿菌生成473MGL的脂肪酸，同空白對照菌相比，產(chǎn)量有明顯提高，是空白對照菌產(chǎn)量的25倍，且在脂肪酸的種類上，工程菌產(chǎn)生了中鏈的C10、C12、C14的脂肪酸PDCCFATB成功地使大腸桿菌生成234MGL的脂肪酸，同空白對照菌相比，產(chǎn)量有一定提高，比空白對照菌產(chǎn)量提高了232％，且在脂肪酸的種類上，工程菌產(chǎn)生了中鏈的C14的脂肪酸。3產(chǎn)輕質(zhì)生物柴油基因工程菌的構(gòu)建，以不動桿菌ADP1基因組為模板擴增得到高度非特異性的?；D(zhuǎn)移酶基因ATFA，構(gòu)建該基因在大腸桿菌中不同的雙基因異源表達系統(tǒng)PETDUETCHFATBATFA，PETDUETUCFATBATFA，PETDUETCCFATBATFA，并在大腸桿菌BL21中進行表達得到工程菌PDCHA，PDUCA，PDCCA。工程菌PDCHA通過蛋白電泳在41KDA處只有極微量的目標條帶，其余兩個工程菌PDUCA和PDCCA通過蛋白電泳在41KDA處有很明顯的目標蛋白條帶。PDCHA未能成功地使大腸桿菌生成中鏈脂肪酸乙酯PDUCA成功地使大腸桿菌生成76MGL的脂肪酸乙酯，而空白對照菌中無脂肪酸乙酯的生成，且在脂肪酸乙酯的種類上，工程菌產(chǎn)生了中鏈的C12、C14的中鏈脂肪酸乙酯PDCCA成功地使大腸桿菌生成6MGL的脂肪酸乙酯，而空白對照菌中無脂肪酸乙酯的生成，且在脂肪酸乙酯的種類上，工程菌產(chǎn)生了中鏈的C14的中鏈脂肪酸乙酯。最后進一步的分析表明PDUCA和PDCCA工程菌胞內(nèi)仍存在85MGL與87MGL的脂肪酸未在?；D(zhuǎn)移酶的作用下與乙醇反應生成相應的脂肪酸乙酯。所以后續(xù)優(yōu)化乙醇流加量1％5％，最終得出最佳的乙醇流加量為3％。4產(chǎn)乙醇基因工程菌的構(gòu)建，以克雷伯氏菌基因組為模板擴增得到丙酮酸脫羧酶PDC1和乙醇脫氫酶ADHE，構(gòu)建這兩個基因在大腸桿菌中單基因與雙基因表達系統(tǒng)PETDUETPDC1、PETDUETPDC1ADHE，并在大腸桿菌BL21中進行表達。單基因表達系統(tǒng)通過蛋白電泳在61KDA處有明顯的目標條帶，雙基因表達系統(tǒng)通過蛋白電泳在96KDA處有很明顯的目標蛋白條帶。發(fā)酵培養(yǎng)顯示單基因工程菌中乙醇產(chǎn)量為88MGL，同空白對照菌株的產(chǎn)量75MGL，提高幅度較小。雙基因工程菌最終發(fā)酵液中乙醇產(chǎn)量為250MGL，是空白對照菌株產(chǎn)量的3倍。

簡介：鑒于多孔材料的特殊孔結(jié)構(gòu)，多孔材料既可作為吸附材料，也可作為組織工程支架。本課題運用冷凍干燥技術制備了一系列用于生物醫(yī)用工程和環(huán)境領域的多孔材料。我們運用定向冷凍干燥技術制備了定向孔結(jié)構(gòu)的淀粉多孔材料。運用掃面電鏡（SEM）分析淀粉多孔材料的形貌，并研究其孔隙率、機械性能及吸濕性。結(jié)果表明15％甘油和氧化淀粉制成的淀粉多孔材料有著良好的機械強度及最佳吸濕性能，且增加淀粉的濃度能夠顯著的改善上述性能。由氧化淀粉制得的淀粉多孔材料的吸濕性可達到常用食品干燥劑的吸濕水平。鑒于淀粉具有選擇性吸水的作用，此類多孔材料可從95酒精中除去水制得無水乙醇。運用定向冷凍干燥技術（UFDM）制備了氧化石墨多孔材料，并對多孔材料的結(jié)構(gòu)及其對銅離子的吸附進行了研究。結(jié)果表明制備的氧化石墨多孔材料有著定向多孔結(jié)構(gòu)，對銅離子具有良好的吸附性能。對于不同濃度銅離子溶液的吸附系統(tǒng)，多孔材料能夠快速達到吸附平衡，且吸附過程均符合吸附動力學準二級動力學模型。通過對吸附熱力學的研究，我們發(fā)現(xiàn)其吸附熱力學與LANGMUIR模型相符合。氧化石墨多孔材料對銅離子的吸附率的變化依賴于PH值的變化，表明此過程是一個離子交換過程。表明氧化石墨多孔材料可作為去除銅離子的高效吸附劑。結(jié)合相分離技術及造孔劑法制備了三維納米纖維支架，并通過電沉積技術對所制備的支架進行了礦化。通過研究電沉積參數(shù)對礦化后納米纖維支架的影響，我們發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)電沉積過程中的溫度、電壓及時間可有效控制礦化物的形貌、礦化物的量、礦化物的結(jié)構(gòu)及組成。此外，我們研究了礦化后的納米纖維支架的鈣釋放情況。發(fā)現(xiàn)其可以達到持續(xù)的鈣釋放，且調(diào)節(jié)電沉積溫度及電壓可有效控制鈣釋放速率。在此基礎上，我們進一步研究了電解液鈣磷比對礦化后納米纖維支架的影響。發(fā)現(xiàn)電解液鈣磷比可以有效調(diào)控礦化物的形貌、礦化物的量、鈣磷比及組成，并可以進一步調(diào)控礦化后納米纖維支架的鈣釋放速率。

簡介：點擊查看更多生物工程肝素與低分子量肝素的酶法制備、結(jié)構(gòu)鑒定與構(gòu)效關系研究.pdf精彩內(nèi)容。