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研究內容 ：本研究采用復合酶法水解蠶蛹蛋白制備免疫調節(jié)活性多 肽，得到最佳的水解工藝條件。在最佳水解條件下，酶解后蛋白質得率為 57.24%，小分子多肽得率為 32.16%。該結果達到了計劃指標，即蛋白質 得率>40%，小分子多肽得率 >20%。另外，本研究探討了水解條件與分子 量大小，分子量大小與免疫調節(jié)活性的關系，同時建立了毛細管凝膠電泳 測定蠶蛹多肽分子的檢測方法。 技術特點 ：本研究

功能性多肽是分子結構介于氨基酸和蛋白質之間的一類化合物，具有很強的生物活性，在體內能實現(xiàn)抗氧化、抗高血壓、降脂、降糖、抑菌等功效。因其具有直接吸收、吸收快、100%吸收的吸收機制，同時可作為其他營養(yǎng)物質/活性成分的載體，因此生物效價和營養(yǎng)價值極高。 本項目已開展的前期研究工作，能夠對動物來源（如文蛤、蝦仁、蟬花、牦牛皮等）和植物來源（蟲草花、樟芝、靈芝、灰樹花以及谷物等）的功能多肽進行定向分離，通過選擇適合的蛋白酶進行酶解，或根據功能多肽的氨基酸序列進行合成，再根據其分子量、等電點、pH、以及對鹽、溫度等的穩(wěn)定性不同，實現(xiàn)分離純化的目的。在此基礎上，通過藥理活性篩選平臺，對其生物活性進行功能評價。課題組具備對抗氧化、降血脂、降血糖、保肝（脂肪肝、酒精性肝損傷、肝硬化）、腸道菌群調節(jié)、抑菌等功能活性進行評價的細胞/動物模型。 

中國科大陽麗華副教授課題組首度發(fā)現(xiàn)，當把表面帶負電荷的納米球與細菌混合在一起時，納米球會選擇性吸附到球菌表面、卻不吸附到桿菌表面，而且這種基于細菌形貌選擇的識別機制受熵增驅動、且普適于組成和表面化學不同的多種納米球。基于這種物理識別機制、以及ROS極度有限的有效活性半徑（不足200 nm）（圖1上），研究人員猜想如果納米球具有光動力效應，那么就可能在光照下高效清除球菌、卻不干擾桿菌（圖1中和底）。這一猜想得到了采用不同光動力納米球和多種細菌所做抗菌實驗的證實。相關研究成果發(fā)表在期刊The Journal of Physical Chemistry Letters 上。

成果描述：近年來，不論是食品行業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生、還是一般家庭都對衛(wèi)生防菌意識日益提高，國內外市場對抗菌制品的需求不斷增加。目前1Cr18Ni9Ti(奧氏體不銹鋼)、3Cr13(馬氏體不銹鋼)使用量大，具有代表性。本成果對上述兩種不銹鋼材料分別加入微量的銀或微量的銅，通過特殊的抗菌處理，使材料在機械性能不變的前提下具有很好的抗菌功能，并研究出該材料的加工工藝方法，為工廠試生產及在廚房、家電、衛(wèi)生潔具、醫(yī)療行業(yè)中得到應用奠定了基礎。市場前景分析：家電（洗衣機內桶、冰箱內膽）、廚房用具（刀具、鍋勺等）、衛(wèi)生潔具、醫(yī)院設備及手術器件等所用材料，對抗菌性能有一定要求的使用環(huán)境。目前國內用于家電、裝飾、廚房、衛(wèi)生潔具用不銹鋼約400萬噸。若有1％的抗菌功能的不銹鋼材料取代普通不銹鋼，其特鋼生產廠家新增產值為14～16個億。該材料的使用廠家第二次效益會遠遠高于這個數字。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1、對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膜菌，滅菌率達98％以上（按日本厚生省相關技術標準測定）。 2、抗菌不銹鋼與同類非抗菌不銹鋼相比生產成本增加不大于20％。 國內領先。

隨著醫(yī)用敷料制品的不斷更新，醫(yī)用功能性紗布的研制受到廣泛的關注。無機納米抗菌劑（如Ag2O等）由于所具有的突出抗菌、殺菌功能，且不產生細菌耐藥性，使用安全，已成為研制抗菌敷料的熱點。不僅如此，醫(yī)用上還要求所研制敷料同時具有生肌功能。納米ZnCO3，中藥中亦稱爐甘石，有收濕斂瘡、生肌之功效，能夠有效補充創(chuàng)傷部位缺失的鋅離子。基于此，本項目采用了一種原位納米復合技術，將具有抗菌功能（納米Ag2O）和具有生肌功能（納米ZnCO3）的納米粒子同時復合到醫(yī)用紗布上，從而制備出具有復合功能的醫(yī)用輔料，為醫(yī)治各種燒傷、皮炎、皮膚感染等提供一種安全、高效、無細菌耐藥性的治療的手段。所得納米復合紗布穩(wěn)定性好、著色均勻、納米Ag2O抗菌功能顯著，并且實現(xiàn)了納米ZnCO3的復合。

抗菌纖維織物納米處理的原理是將銀銅化合物的納米顆粒植入纖維內部，當織物與微生物相接觸時，微量的銀離子和銅離子到達微生物細胞膜，依靠庫侖引力，二者牢固吸附，銀銅離子穿透細胞壁進入細胞內，使蛋白質凝固，破壞細胞合成酶的活力，使細胞喪失分裂增殖能力而死亡。當細胞失去活性時，銀銅離子又會從中游離出來，重復進行殺菌活動，因此其抗菌作用持久。同時，納米顆粒被植入纖維內部，而不是吸附在纖維表面，因此可經受持久的洗滌。 應用前景： 用于纖維或織物的附加納米材料處理，使纖維或織物具有抗菌功能。具體可用于食品行業(yè)專用服，醫(yī)生工作服，汽車、火車、飛機等的裝飾纖維面料，家具布，服裝，鞋墊襪子等的抗菌納米處理，使其具有抗菌效果。從而減少細菌的傳播途徑，提高人們的身體健康。也可用于初級纖維的抗菌納米處理。隨著人們的健康意識及自我保護意識的提高，對日用品及服裝要求的提高，纖維織物抗菌納米處理技術將具有廣闊的市場。

本項目基于前期在合成可降解聚氨酯、聚氨酯藥物載體方面已取得的一些階段性結果，發(fā)明了一種在泌尿系導管表面重構類似于人體抗菌肽天然免疫屏障的新型泌尿系管材。該裝置屬于醫(yī)療器械，適用于泌尿系疾病需要置入支架管或導管以預防感染、結石形成等多種臨床狀況。基于上述情況，該裝置具有極高的臨床價值；同時由于泌尿系植入物感染、結石形成等發(fā)病率高且上升趨勢，因此該裝置具有一定的經濟效益與市場前景。 1.創(chuàng)新性： 1).跳出局部使用抗生素來控制導管相關泌尿系感染的思維定勢，創(chuàng)新性地借鑒和模擬人體正常組織的天然免疫體系，在泌尿系導管表面利用泌尿系抗菌肽聚氨酯緩釋體重構類似于人體的天然免疫屏障。有效避免了抗生素局部使用既無法降低導管相關生物膜的形成，而且會導致耐藥菌株產生的嚴重問題。運用抗菌肽構建泌尿系導管表面天然免疫屏障的研究尚未見報道。 2).將制備新型水性含Gemini的可控生物降解聚氨酯作為抗菌肽類藥物緩釋載體，降低了聚氨酯載體材料的生產成本，減少了材料中殘留溶劑產生的生物毒性，克服了現(xiàn)有聚合載體材料必須使用有機溶劑的難題，確保在裝載抗菌肽時，其多級結構不因有機溶劑而被破壞，由此獲得具有高活性的用于泌尿系統(tǒng)的抗菌涂層。這種新型的水性聚氨酯作為抗菌肽的載體優(yōu)越性是現(xiàn)已有聚合物藥物載體材料所不能媲美的，具有原創(chuàng)性。 2.先進性： 1).抗菌肽對比抗生素抗生物膜形成作用優(yōu)勢明顯：抗菌肽作用于細菌細胞膜，導致膜通透性增大以穿透、殺滅細菌，細菌必須改變膜結構，即改變群組基因才能防御抗菌肽作用，而這幾乎不可能；與抗生素相比，其具有抗菌譜廣、抗菌機理獨特、無耐藥現(xiàn)象發(fā)生、適合局部使用等優(yōu)點。 2).所選用抗菌肽組合均為人源性，且參與泌尿系抗感染天然免疫：對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、產氣腸桿菌及陰溝腸桿菌均有明顯抗菌活性，特別對革蘭氏陰性細菌抗菌活性顯著，甚至對于耐頭孢類抗菌素的臨床分離株大腸桿菌也表現(xiàn)出良好抗菌活性，抗菌肽均為人源性，且為小分子肽，在人類為高度保守基因序列，對人體細胞無毒害、均無免疫原性。 3).具備更加優(yōu)越的全新抗菌肽裝載技術：新型聚氨酯作為該類抗菌肽的載體優(yōu)越性是目前已有聚合物藥物載體材料不能媲美，前期研究已成功獲得將各種疏水表面轉變成親水表面技術，表面極性提高，與聚氨酯材料粘結力顯著提高，確保載有抗菌肽涂層與導管的表面能形成牢固粘結，完全實現(xiàn)新型可降解聚氨酯成功裝載、緩釋抗菌肽目的。 4).技術原創(chuàng)性強，占據同類產品技術制高點。 5).所涉及相關技術成熟，易于規(guī)模化生產，市場前景大。

利用結構生物學和生物信息學手段設計融合蛋白的構建方式，通過生物制備獲得融合蛋白，結合生物反應器工程技術和生物過程智能控制技術，建立大規(guī)模制備融合蛋白的工藝，實現(xiàn)長效藥物蛋白的生產和臨床應用。其中長效多肽/蛋白類藥物的發(fā)酵水平達 1g/L,純化得率達 20%,體內半衰期較第一代基因工程藥物提高 30 倍以上。 

傳統(tǒng)的蛋白質獲取方式依賴于生物系統(tǒng)，其構成通常局限于自然界常見的 20 種天然氨基酸，并不能滿足相關的需求。化學合成蛋白從原理上可以合成任何物理規(guī)律所允許的蛋白質分子，極大豐富蛋白質的種類和功能。 本團隊針對多肽和蛋白質化學合成所開發(fā)的一系列具有自主知識產權和獨特優(yōu)勢的技術方法（如能合成>400AA 的蛋白合成；利用化學全合成方法合成最大膜蛋白；合成富含 4 對二硫鍵的具有生理功能的多肽，甚至已實現(xiàn) 7 對二硫鍵多肽的合成；開發(fā)出一系列方法實現(xiàn) 2 環(huán)肽的合成，并正在發(fā)展多環(huán)肽的合成技術；各種修飾多肽的成熟合成技術）， 針對科研院所和藥企提供基于多肽與蛋白質化學合成技術的客戶肽產品定制和藥物篩選合成服務。 

眾所周知，化學藥物和有機消毒劑的大量使用極易導致細菌和病毒的變異，并造成嚴重的后果，如0-157大腸桿菌、瘋牛病、SARS、禽流感等微生物事件的發(fā)生，使人們對生態(tài)環(huán)境和微生物環(huán)境的惡化給地球和人類健康帶來的危險表示擔憂，安全無毒的無機抗菌材料已成為人們的迫切需要。本項目的任務是：利用具有自主知識產權的氧化鋅晶須（簡寫為：ZnOw）制備技術，并在前期研究工作的基礎上，對ZnOw、納米材料進行抗菌活性處理，將ZnOw與多種納米材料復合，制備一種安全、持久、高效、廣譜的抗菌殺菌材料。