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基于二氧杂环丁烷中间体的余辉发光材料构建与生物成像研究进展
1
作者
王楠楠
姬盛路
丁丹
《发光学报》
北大核心
2025年第5期830-846,共17页
余辉成像技术规避了生物组织自体荧光干扰,拥有超高成像信噪比,在生物医学成像领域显示出巨大的应用前景。利用二氧杂环丁烷高能中间体的生成和分解可实现对光能的储存和释放,因此能够被单线态氧氧化生成二氧杂环丁烷中间体的余辉材料,...
余辉成像技术规避了生物组织自体荧光干扰,拥有超高成像信噪比,在生物医学成像领域显示出巨大的应用前景。利用二氧杂环丁烷高能中间体的生成和分解可实现对光能的储存和释放,因此能够被单线态氧氧化生成二氧杂环丁烷中间体的余辉材料,能获得长持续发光。基于二氧杂环丁烷中间体的余辉发光材料具有良好的生物相容性和结构多样性,可通过结构修饰延长余辉发射范围、增强余辉强度,实现更精准的余辉成像。本综述总结了基于二氧杂环丁烷中间体的余辉材料的发光机理和构建策略,介绍了多组分和单分子余辉材料的设计策略并详细论述了已报道的余辉底物及其发光机理。此外,分类探讨了余辉纳米探针的设计策略及其在疾病诊断、生物传感和成像等领域的最新进展,最后分析了该类材料在临床转化中面临的挑战和未来的发展前景。
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关键词
余辉发光
二氧杂环丁烷
余辉材料
疾病诊断
生物成像
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职称材料
合成生物纳米酶
被引量:
2
2
作者
刘奇奇
王春玉
+2 位作者
齐天翊
朱明盛
黄兴禄
《合成生物学》
CSCD
2022年第2期320-334,共15页
纳米酶是一类本身蕴含酶学特性的纳米材料,能够在生理条件下催化天然酶的底物及其介导的生化反应,表现出类似的反应动力学和催化机理。自2007年首次发现四氧化三铁纳米颗粒自身具有类过氧化物酶活性以来,成百上千种不同的纳米酶材料相...
纳米酶是一类本身蕴含酶学特性的纳米材料,能够在生理条件下催化天然酶的底物及其介导的生化反应,表现出类似的反应动力学和催化机理。自2007年首次发现四氧化三铁纳米颗粒自身具有类过氧化物酶活性以来,成百上千种不同的纳米酶材料相继被开发出来,在生物医学、检测传感、环境工程等领域有着广泛的应用。近年来,以基因编辑或重组为基础的纳米酶材料开始出现。相比较其他纳米酶,这种纳米酶是基于合成生物学相关技术开发而来,在这里将其命名为合成生物纳米酶,其特点是以人为改造或从头设计的蛋白作为骨架,原位生长一些金属纳米颗粒,将蛋白骨架的功能和材料的催化融于一体。本文主要介绍了纳米酶的基本概况,例证了其在生物医学应用上的优势;概述了多种天然蛋白作为骨架制备纳米酶的原理,列举了其中的部分应用;简述了基因改造蛋白骨架方面的研究进展,并重点强调这种蛋白骨架在合成无机纳米颗粒方面的优势;在以上这些进展的基础上,提出了合成生物纳米酶的概念,并阐释了其中的内涵,最后也以基因重组铁蛋白纳米酶为例介绍了目前的一些设计及应用。未来,以合成生物纳米酶为代表的纳米酶,有可能会将计算生物学、结构生物学、蛋白/基因工程及化学等手段融为一体,在模拟酶的设计上更为理性,在赋予功能上更为多样化,并且有望进一步促进合成生物学与纳米生物学的深度融合。
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关键词
纳米酶
纳米生物材料
基因改造
合成生物纳米酶
铁蛋白纳米酶
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职称材料
体内组织工程构建小口径人工血管的研究进展
被引量:
3
3
作者
王淑芳
郑文婷
孔德领
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2012年第9期6-19,50,共14页
小口径血管在临床上有很大需求,但小口径血管再狭窄率很高。体内组织工程是改善小口径血管功能、实现血管再生的有效手段。介绍了小口径人工血管的国内外研究发展动态,详述了作者实验室在构建小口径人工血管方面的设计思路和研究所取得...
小口径血管在临床上有很大需求,但小口径血管再狭窄率很高。体内组织工程是改善小口径血管功能、实现血管再生的有效手段。介绍了小口径人工血管的国内外研究发展动态,详述了作者实验室在构建小口径人工血管方面的设计思路和研究所取得的主要进展。研究包括支架材料结构设计与制备技术,支架材料表面功能化修饰,内皮祖细胞捕捉,血管平滑肌再生,抗凝血和促内皮细胞黏附,血管再生微环境的构建等。最后对小口径人工血管研究尚需解决的科学问题和研究方向进行了讨论。
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关键词
人工血管
组织工程
支架制备
干细胞捕捉
内皮化
平滑肌再生
细胞外微环境
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职称材料
EGR1促进前列腺增生上皮细胞系BPH-1的增殖
被引量:
3
4
作者
宁召臣
石建党
+2 位作者
周颖
杜小玲
张琚
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期751-758,共8页
早期生长反应基因1(early growth response gene 1,EGR1)属于锌指结构的转录因子,表达受多种因素调节,其蛋白至少参与对30种以上靶基因的调控.EGR1在前列腺癌中作为癌基因其表达量与肿瘤的恶性程度成正比,而在良性前列腺增生(benign pro...
早期生长反应基因1(early growth response gene 1,EGR1)属于锌指结构的转录因子,表达受多种因素调节,其蛋白至少参与对30种以上靶基因的调控.EGR1在前列腺癌中作为癌基因其表达量与肿瘤的恶性程度成正比,而在良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)中其机制和功能尚不明确.EGR1在大鼠和人BPH组织中表达升高,提示EGR1在BPH进程中发挥重要作用.通过构建EGR1表达载体,以及EGR1稳定转染的良性前列腺增生上皮细胞系BPH-1,可见过表达EGR1的BPH-1细胞增殖能力升高.通过转染siRNA将EGR1表达抑制,BPH-1细胞的增殖水平下降.雌激素在BPH疾病进程中发挥重要作用,在BPH-1细胞中,雌二醇(estradiol,E2)能促进EGR1的核迁移,从而激活其转录活性.在EGR1稳定转染的BPH-1细胞系中胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)的表达上调,表明EGR1可以调控IGF2的表达.同时发现,E2可上调BPH-1细胞中IGF2的表达,而将EGR1敲除后上调效果消失,说明E2通过EGR1来调节IGF2的表达.E2对EGR1及其靶基因的调节可能是E2参与影响BPH的重要环节.本文为进一步研究E2和EGR1在BPH中作用奠定了基础.
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关键词
早期生长反应基因1
雌二醇
良性前列腺增生
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职称材料
鼠源FiliaN端蛋白在GSH条件中的一种全新三维结构
5
作者
李新新
王巨克
刘新奇
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期666-673,共8页
母性效应因子复合体SCMC(subcorticalmaternalcomplex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期...
母性效应因子复合体SCMC(subcorticalmaternalcomplex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期胚胎发育进程延迟,致使雌鼠生殖力降低,但不会不育.在卵母细胞成熟过程中,还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度发生变化以维持胞内的氧化还原环境.本文成功解析了在含有GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体结构.与在不含GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体相比,在含有GSH的条件中,Filia(N1-124)蛋白晶体的一个不对称单位中含有5对二聚体,Filia(N1-124)单体分子在α3螺旋区与邻近分子发生了结构域交换.Filia(N1-124)晶体内凭借链间的离子键、氢键和疏水相互作用,形成了独特的十聚体组装方式.本文为进一步研究在不同生理条件下Filia的结构与功能的关系提供了结构依据.
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关键词
Filia
SCMC
GSH
晶体
结构域交换
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职称材料
题名
基于二氧杂环丁烷中间体的余辉发光材料构建与生物成像研究进展
1
作者
王楠楠
姬盛路
丁丹
机构
新乡医
学院
生命科学
技术
学院
生物
医用材料
重点
实验室
南开大学生命科学学院药物化学生物学国家重点实验室
出处
《发光学报》
北大核心
2025年第5期830-846,共17页
基金
河南省科技攻关项目(242102230116)
河南省高等学校重点科研项目计划(25A430012)。
文摘
余辉成像技术规避了生物组织自体荧光干扰,拥有超高成像信噪比,在生物医学成像领域显示出巨大的应用前景。利用二氧杂环丁烷高能中间体的生成和分解可实现对光能的储存和释放,因此能够被单线态氧氧化生成二氧杂环丁烷中间体的余辉材料,能获得长持续发光。基于二氧杂环丁烷中间体的余辉发光材料具有良好的生物相容性和结构多样性,可通过结构修饰延长余辉发射范围、增强余辉强度,实现更精准的余辉成像。本综述总结了基于二氧杂环丁烷中间体的余辉材料的发光机理和构建策略,介绍了多组分和单分子余辉材料的设计策略并详细论述了已报道的余辉底物及其发光机理。此外,分类探讨了余辉纳米探针的设计策略及其在疾病诊断、生物传感和成像等领域的最新进展,最后分析了该类材料在临床转化中面临的挑战和未来的发展前景。
关键词
余辉发光
二氧杂环丁烷
余辉材料
疾病诊断
生物成像
Keywords
afterglow luminescence
dioxetane
afterglow material
disease diagnosis
biological imaging
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
合成生物纳米酶
被引量:
2
2
作者
刘奇奇
王春玉
齐天翊
朱明盛
黄兴禄
机构
南开大学
生命科学
学院
出处
《合成生物学》
CSCD
2022年第2期320-334,共15页
基金
国家自然科学基金(31870999,82072054,91959129)
天津合成生物技术创新能力提升行动项目(TSBICIP-KJGG-014-03)。
文摘
纳米酶是一类本身蕴含酶学特性的纳米材料,能够在生理条件下催化天然酶的底物及其介导的生化反应,表现出类似的反应动力学和催化机理。自2007年首次发现四氧化三铁纳米颗粒自身具有类过氧化物酶活性以来,成百上千种不同的纳米酶材料相继被开发出来,在生物医学、检测传感、环境工程等领域有着广泛的应用。近年来,以基因编辑或重组为基础的纳米酶材料开始出现。相比较其他纳米酶,这种纳米酶是基于合成生物学相关技术开发而来,在这里将其命名为合成生物纳米酶,其特点是以人为改造或从头设计的蛋白作为骨架,原位生长一些金属纳米颗粒,将蛋白骨架的功能和材料的催化融于一体。本文主要介绍了纳米酶的基本概况,例证了其在生物医学应用上的优势;概述了多种天然蛋白作为骨架制备纳米酶的原理,列举了其中的部分应用;简述了基因改造蛋白骨架方面的研究进展,并重点强调这种蛋白骨架在合成无机纳米颗粒方面的优势;在以上这些进展的基础上,提出了合成生物纳米酶的概念,并阐释了其中的内涵,最后也以基因重组铁蛋白纳米酶为例介绍了目前的一些设计及应用。未来,以合成生物纳米酶为代表的纳米酶,有可能会将计算生物学、结构生物学、蛋白/基因工程及化学等手段融为一体,在模拟酶的设计上更为理性,在赋予功能上更为多样化,并且有望进一步促进合成生物学与纳米生物学的深度融合。
关键词
纳米酶
纳米生物材料
基因改造
合成生物纳米酶
铁蛋白纳米酶
Keywords
nanozymes
bioactive materials
genetic engineering
synthetic biological nanozymes
ferritin nanozymes
分类号
Q816 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
体内组织工程构建小口径人工血管的研究进展
被引量:
3
3
作者
王淑芳
郑文婷
孔德领
机构
南开大学生命科学学院药物化学生物学国家重点实验室
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2012年第9期6-19,50,共14页
基金
国家973研究计划项目(2011CB964903
2012CB725203)
+2 种基金
国家自然科学基金资助项目(50830104
51073081
81000680)
文摘
小口径血管在临床上有很大需求,但小口径血管再狭窄率很高。体内组织工程是改善小口径血管功能、实现血管再生的有效手段。介绍了小口径人工血管的国内外研究发展动态,详述了作者实验室在构建小口径人工血管方面的设计思路和研究所取得的主要进展。研究包括支架材料结构设计与制备技术,支架材料表面功能化修饰,内皮祖细胞捕捉,血管平滑肌再生,抗凝血和促内皮细胞黏附,血管再生微环境的构建等。最后对小口径人工血管研究尚需解决的科学问题和研究方向进行了讨论。
关键词
人工血管
组织工程
支架制备
干细胞捕捉
内皮化
平滑肌再生
细胞外微环境
Keywords
vascular grafts
tissue engineering
scaffold preparation
stem cell capture
endothelialization
smoothmuscle regeneration
extracelluiar microenvironments
分类号
R318.08 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
EGR1促进前列腺增生上皮细胞系BPH-1的增殖
被引量:
3
4
作者
宁召臣
石建党
周颖
杜小玲
张琚
机构
南开大学
生命科学
学院
出处
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期751-758,共8页
基金
国家自然科学基金(No.81072111
No.81241024)
+1 种基金
国家重大基础研究973项目(No.2010CB945003)
2012年天津市科技支撑计划项目(No.12ZCDZSY17000)~~
文摘
早期生长反应基因1(early growth response gene 1,EGR1)属于锌指结构的转录因子,表达受多种因素调节,其蛋白至少参与对30种以上靶基因的调控.EGR1在前列腺癌中作为癌基因其表达量与肿瘤的恶性程度成正比,而在良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)中其机制和功能尚不明确.EGR1在大鼠和人BPH组织中表达升高,提示EGR1在BPH进程中发挥重要作用.通过构建EGR1表达载体,以及EGR1稳定转染的良性前列腺增生上皮细胞系BPH-1,可见过表达EGR1的BPH-1细胞增殖能力升高.通过转染siRNA将EGR1表达抑制,BPH-1细胞的增殖水平下降.雌激素在BPH疾病进程中发挥重要作用,在BPH-1细胞中,雌二醇(estradiol,E2)能促进EGR1的核迁移,从而激活其转录活性.在EGR1稳定转染的BPH-1细胞系中胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)的表达上调,表明EGR1可以调控IGF2的表达.同时发现,E2可上调BPH-1细胞中IGF2的表达,而将EGR1敲除后上调效果消失,说明E2通过EGR1来调节IGF2的表达.E2对EGR1及其靶基因的调节可能是E2参与影响BPH的重要环节.本文为进一步研究E2和EGR1在BPH中作用奠定了基础.
关键词
早期生长反应基因1
雌二醇
良性前列腺增生
Keywords
early growth response gene 1
estradiol
benign prostatic hyperplasia
分类号
Q291 [生物学—细胞生物学]
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职称材料
题名
鼠源FiliaN端蛋白在GSH条件中的一种全新三维结构
5
作者
李新新
王巨克
刘新奇
机构
南开大学
生命科学
学院
天津科技
大学
生物
工程
学院
工业发酵微
生物
教育部
重点
实验室
出处
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期666-673,共8页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)(2010CB911800)~~
文摘
母性效应因子复合体SCMC(subcorticalmaternalcomplex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期胚胎发育进程延迟,致使雌鼠生殖力降低,但不会不育.在卵母细胞成熟过程中,还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度发生变化以维持胞内的氧化还原环境.本文成功解析了在含有GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体结构.与在不含GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体相比,在含有GSH的条件中,Filia(N1-124)蛋白晶体的一个不对称单位中含有5对二聚体,Filia(N1-124)单体分子在α3螺旋区与邻近分子发生了结构域交换.Filia(N1-124)晶体内凭借链间的离子键、氢键和疏水相互作用,形成了独特的十聚体组装方式.本文为进一步研究在不同生理条件下Filia的结构与功能的关系提供了结构依据.
关键词
Filia
SCMC
GSH
晶体
结构域交换
Keywords
Filia, SCMC, GSH, crystal, domain swapping
分类号
Q71 [生物学—分子生物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于二氧杂环丁烷中间体的余辉发光材料构建与生物成像研究进展
王楠楠
姬盛路
丁丹
《发光学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
合成生物纳米酶
刘奇奇
王春玉
齐天翊
朱明盛
黄兴禄
《合成生物学》
CSCD
2022
2
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职称材料
3
体内组织工程构建小口径人工血管的研究进展
王淑芳
郑文婷
孔德领
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2012
3
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职称材料
4
EGR1促进前列腺增生上皮细胞系BPH-1的增殖
宁召臣
石建党
周颖
杜小玲
张琚
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
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职称材料
5
鼠源FiliaN端蛋白在GSH条件中的一种全新三维结构
李新新
王巨克
刘新奇
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2014
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