新型材料固定化氧化还原酶研究进展

氧化还原酶可催化许多关键反应,在生物制造中具有重要应用价值.本文关注新型材料在氧化还原酶固定化中的应用和研究进展,总结碳材料、导电高分子、金属-有机框架材料等以及复合材料固定化酶的研究现状,分析各种材料的介观结构、理化性能,及其在酶固定中的优势和缺点.探讨以提高材料生物相容性从而提升氧化还原酶稳定性和催化效率为导向的界...     

生物传感分析仪在共固定化酶中的应用研究

本文研究了生物传感分析仪在共固定化GOD-CAT树脂的过氧化氢(H2O2)质量浓度的测定和酶活力的表征中的应用。首先,采用过氧化氢电极法检测了反应液中过氧化氢的质量浓度,过氧化氢由不同GOD/CAT酶活比条件下制备的共固定化GOD-CAT树脂催化氧化葡萄糖生成,从而找出了最适的GOD/CAT酶活比;然后,采用葡萄糖氧化酶电极法检测了催化氧化过程中反应液中底物葡萄糖质量浓度的变化,提供了一种共固定化GOD-CAT树脂的活力表征方法,并以此为基础研究了共固定化GOD-CAT树脂的酶学性质。结果表明,共固定化GOD-CAT树脂的最适GOD/CAT活力比是1:1;共固定化酶的最适温度是45℃,最适pH值为6.0,其热稳定性、pH稳定性、操作稳定性及贮存稳定性较游离酶均有一定的提高。     

塑料生物分解的研究进展

本文综述了水解酶、氧化还原酶对通用高分子材料的生物分解性,并在综述高分子物性(化学结构、分子量、熔点等)与分解性关系的基础上,介绍了具有生物分解性的一些合成高分子材料。     

生物间接氧化法脱除硫化氢的研究

通过固定氧化亚铁硫杆菌来提高硫酸亚铁的生物氧化速率是实现生物脱硫工业化的关键,固定化菌体与游离菌体相比,具有活细胞密度高、细胞酶活力稳定性强等优点,试验以聚氨酯海绵作为固定化菌体的载体,利用三价铁盐吸收与氧化亚铁硫杆菌的生物氧化联合作用对硫化氢进行脱除试验.结果表明固定化菌体的Fe2+平均氧化速率得到显著提高,最大可达到0.348 g·L-1·h-1,是游离菌体Fe2+平均氧化速率的1.9倍;在实验最优条件下,反应器对进气中H2S浓度分别为2.28、9.11 mg/L的去除率可分别达到95%和91%,脱除效果显著.     

不同材料固定化柚苷酶的比较

选取壳聚糖、海藻酸钠、活性炭和氧化石墨烯对柚苷酶进行固定化,比较不同材料对柚苷酶的载酶率和固定化酶活,得到较佳的固定化材料为氧化石墨烯,其载酶率达85.61％,酶活达410.50 U/g,重复使用7次后仍能保持72.38％的相对酶活.同时研究了不同条件对氧化石墨烯固定化柚苷酶催化活性影响,得到较佳的固定条件:载酶量为每克氧化石墨烯材料承载60 mg柚苷酶,固定化温度为20℃,pH值为4.0,固定化吸附时间为9h,优化后氧化石墨烯固定化柚苷酶的酶活为433.70 U/g,重复使用7次后仍保留78.62％的酶活.     

甲壳质/壳聚糖及其衍生物在生物领域中的应用

甲壳质是一种含氨基的均态多糖,它既能生物合成,又可被生物降解,且不污染环境。壳聚糖是甲壳质脱乙酰化的产物,壳低聚糖是二至八糖的低聚糖。对甲壳质／壳聚糖及其衍生物以及壳低聚糖在种子被覆剂与植物活化剂、固定化酶和生物反应器的载体、菌体内核酸和毒素去除剂、扫描电子显微镜用试剂及膜的分离材料等生物领域方面的研究应用情况,尤其是近年来的进展进行了综述。     

我国生物传感器研究现状及发展方向

生物传感器是一个内容广泛、多学科介入和交叉的研究领域。本文以固定化酶传感器为重点,对我国生物传感器技术现状和特点进行了总结。在生物活性元件的种类、固定化策略和推广应用方面进行了分析,指出影响我国生物传感器实用化进程的主要问题是传感器酶品种缺乏、稳定性差以及检测底物范围受限等。以此为基础,在酶分子元件、生物电子器件、传感器制造技术及市场开发等几个方面,对今后发展重点和方向进行了探讨,建议加强新型酶分子元件、生物电子器件的标准化和分析系统的集成技术研究。     

葡萄糖氧化酶在丝素膜中的固定化及其性能和应用于生物传感器(英文)

应用二种中性盐溴化红和氯化钙作为溶解蚕丝丝素的试剂,制成了二种固定化葡萄糖氧化酶丝素膜。经酶比色法和红外分光光度法分析,结果表明这二种丝素膜都是良好的固定化酶的生物材料。葡萄糖氧化酶经这些丝素膜固定以后对热和pH稳定性得到明显改良。这些酶膜性能稳定,具有高的活性得率,能长期存放。以这些固定化葡萄糖氧化酶丝素膜和氧电极为基础,研制的流动注射分析式电流型葡萄糖生物传感器性能较稳定,具有较宽的葡萄糖线性响应范围(0.5～15.0mmol/L),相关系数为0.999,可以反复测定葡萄糖一千次以上。     

生物炭强化污废水脱氮研究进展

为进一步探究生物炭作为具有丰富官能团的多孔材料对水中无机氮素的去除性能，从物化脱氮和生物脱氮两方面分析了生物炭强化物化吸附脱氮的原料、制备方法、官能团等影响因素，并总结了生物炭的含氧官能团和导电的石墨层结构，以及其独特的氧化还原特性。将生物炭作为污废水生物脱氮的电子供体及电子介导，从加速电子传递速率、优化群落结构、提升基因丰度酶活性和促进N₂O温室气体减排4方面详述生物炭电子介导强化生物脱氮过程。研究可为生物炭强化脱氮的应用和研究提供指导意义。     

葡萄糖氧化酶在丝素膜中的固定化及其性能和应用于生…

应用二咱中性盐溴化锂和氯化钙作为溶解蚕丝丝素的试剂，制成了二咱固定化葡萄糖氧化酶丝素膜。经酶比色法和红外分光光度法分析，结果表明这二种丝素膜都是良好的固定化酸疼的生物材料。葡萄糖氧化酶经这些线素膜固定以后对热和ＰＨ稳定性得到明显改良，这些酶膜性能稳定，具有高的活性得率，能长期存放。以这些固定化葡萄糖氧化酶丝素膜和氧电极为基础，研制的流动注射分析式电流型葡萄糖传感器性能较稳定，具有较宽的葡萄糖线性响     

矿物材料对核素Sr、Cs的吸附及其固化材料的性能研究

在分析若干矿物材料的基本物性基础上,对其吸附放射性核素锶、铯的性能进行了研究.沸石、钠化改性凹凸棒石粘土矿物对锶、铯具有优良的吸附性能.矿物对锶、铯的吸附以化学吸附为主,物理吸附不是决定的因素.由热活化高岭土、新疆沸石、改性凹凸棒粘土为基质材料构成的富铝碱矿渣粘土矿物胶凝材料具有高强、较低孔隙率、较少的有害孔、抗硫酸盐侵蚀和耐辐照性能好的特点.以此材料为基材的模拟放射性废物固化体Sr2 、Cs 的浸出率较低.     

基于微生物的水泥基材料裂缝自修复技术研究进展

 微生物自修复水泥基材料裂缝因具有较大的修复潜力和环境友好等特点而受到广泛关注。从微生物自修复水泥基材料裂缝发展历程、微生物诱导矿化沉淀结晶机理、微生物诱导矿化产率及影响因素、微生物的固载及固载后矿化活性的测定、裂缝制作方法及修复养护条件、修复效果表征方法、裂缝自修复效果和微生物自修复剂对水泥基材料自身性能的影响方面,综述了其研究进展,并指出了目前微生物自修复水泥基材料研究中主要存在的问题。     

酶固定化载体材料的研究进展

酶的固定化是生物技术中最为活跃的研究领域之一。固定化酶能在较为温和的反应条件下高选择性、高效率地催化某些化学反应,并且不会对环境造成污染。作为固定化酶技术的重要组成部分,载体的结构及性能在很大程度上直接影响所得固定化酶的催化活性及操作稳定性。综合性能优良的载体材料的设计与制备是固定化酶技术领域的一个非常重要的研究内容。综述了近年来国内外有关固定化酶载体材料的研究现状和发展趋势。     

新型放射性废物固化胶凝材料的研究

研究了新型放射性废物固化胶凝材料—富铝碱矿渣粘土矿物胶凝材料（ＲＡＡＡＳＣＭ）的组成及其浆体的某些性能。结果表明,热活化高岭土、新疆沸石、改性凹凸棒粘土是富铝碱矿渣粘土矿物胶凝材料较好的组成材料。该胶凝材料浆体具有高强、较低孔隙率、较少的有害孔、抗硫酸盐侵蚀和耐辐照性能好的特点。以此材料为基材的模拟放射性废物固化体Ｓｒ２＋、Ｃｓ＋的浸出率较低。     

锂离子电池电极材料的研究进展

综述了国内近年来锂离子电池的正极和负极材料的研究进展，对正极材料中LICoO2，LiNiO2和LiMnO4，负极材料中的碳素和非碳素材料以及合金等的研究现状及发展趋势分别作了评述.。     

有机溶剂中脂肪酶固定化的研究

研究了在有机溶剂中的脂肪酶的固定化。并确定了固定化脂肪酶的条件,如载体、有机溶剂、初水量等。固定化脂肪酶的回收率达到48.30%且稳定性好,其半衰期为360h.     

组合材料芯片技术在新材料研发中的应用

 组合材料芯片是高通量材料实验技术的重要组成部分,可实现在一块较小的基底上,通过精妙设计,以任意元素为基本单元,组合集成多达10~10⁸种不同成分、结构、物相等材料样品库,并利用高通量表征方法快速获得材料的成分、结构、性能等信息,以实验通量的大幅度提高带来研究效率的根本转变,实现材料搜索的"多、快、好、省"。组合材料芯片技术经历了20 年的发展与完善,已形成一系列较为成熟的材料制备技术与表征方法。本文列举多年来涉及微电子材料、磁性材料、光电材料、能源材料、介电材料、催化材料、合金材料等15 个领域中较为成功的应用案例,以展示组合材料芯片技术在加速新材料发现、材料和器件性能优化、以及基础物理研究中的突出作用及效果。     

氧化还原酶催化还原硝基化合物的研究进展

用纯化的氧化还原酶催化还原污染环境的硝基化合物,反应条件温和、容易控制。归纳了几种可以催化还原硝基化合物的氧化还原酶的结构、生理作用和还原硝基化合物的过程机理;对氧化还原酶催化还原硝基化合物的研究前景进行了展望。     

Recent advances and challenges in materials for 3D bioprinting

3D bioprinting has been developed as a promising technology in a wide variety of biomedical applications. However, the successful implementation of bioprinting is still heavily restricted by the relatively narrow range of printable and biocompatible materials. Recently, many comprehensive reviews of the main bioprinting methods, commonly used bioprinting materials and the trending bioprinting applications have been carried out. In this review, we focused on the trends in the development of materials for 3D bioprinting. The significance and recent advances of ECM-based materials, multi-material and stimuli-responsive materials for bioprinting were summarized successively. Moreover, the challenges in current studies and future perspectives of materials for 3D bioprinting were discussed.     

中国材料数据库与公共服务平台建设

 材料数据对于国家安全、工程服役安全、科技创新、智能制造等方面的重要性在数据时代越来越彰显出来,在2011 年美国提出的具有变革意义的材料基因组计划中,材料数据与材料计算模拟、材料实验表征一起,为材料发展全流程研究的三大基本工具,使材料研究者与生产管理者进一步充分认识材料数据对加速材料研发进程的推动作用。材料数据具有多样、获取过程复杂、数据间关联关系复杂、知识产权性强等特点,使数据的收集、存储、共享和应用更加复杂。本文就大数据时代下的材料数据的特点、分类、材料数据库的国内外现状对比、中国发展材料数据库与材料数据科学的意义、今后主要发展方向以及存在的问题等方面进行系统分析,提出建设国家材料数据研发与服务公共平台,加大材料数据的收集整合力度,构建国家民用材料数据库与军用材料数据库,开展材料数据及材料数据库相关标准规范建设、定制性专题数据库服务、数据推送服务,同时开展材料信息学、材料数据学等方面的研究,开创并构建材料数据科学这一材料领域新学科。