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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【中國科學(xué)報】嗜鹽微生物合成醫(yī)學(xué)材料研究取得新進展

2017-07-24 中國科學(xué)報王心怡

【字體：大中小】

語音播報

　　地球上存在著一類喜歡生活在高鹽環(huán)境中的微生物，極端的生活環(huán)境使這類嗜鹽微生物進化出了特殊的生存能力。對嗜鹽微生物的研究不僅為探索生命的極限適應(yīng)機制提供了重要啟示，同時也為其特殊功能和代謝產(chǎn)物的利用提供了可能。

　　通過10余年的系統(tǒng)工作，中國科學(xué)院微生物研究所向華研究組已從基因組層面系統(tǒng)闡明了以地中海富鹽菌為代表的嗜鹽古菌參與生物可降解塑料PHBHV合成與降解的關(guān)鍵酶、關(guān)鍵途徑和相關(guān)調(diào)控因子，并利用代謝工程提高了PHBHV的產(chǎn)量，是嗜鹽古菌合成生物可降解塑料領(lǐng)域的系統(tǒng)性突破。

　　近日，該團隊以此為基礎(chǔ)，在利用嗜鹽古菌合成高附加值生物醫(yī)學(xué)材料基礎(chǔ)研究方面又取得了新的進展，上述最新進展已于近期發(fā)表在生物材料學(xué)領(lǐng)域知名期刊Biomaterials（《生物材料》）上。論文第一作者韓靜博士指出：最新進展為進一步開發(fā)極端微生物資源、合成高附加值生物醫(yī)用材料開拓了新的方向，也將提升嗜鹽微生物PHBHV在疤痕愈合、軟骨修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)等多個領(lǐng)域中的醫(yī)用價值。

　　地中海富鹽菌可利用多種廉價碳源高效合成3HV單體比例恒定(~10 mol%)的PHBHV，并可采用水提法方便地提取，因此具有重要的工業(yè)開發(fā)潛力。針對該菌合成PHBHV種類較單一的問題，向華團隊以該菌為細胞工廠，通過發(fā)酵工程技術(shù)合成了具有不同單體聚合方式的系列無規(guī)共聚物R-PHBHV和高規(guī)整共聚物O-PHBHV。聚合物的3HV單體含量由10 mol%提高到了60 mol%，豐富了嗜鹽菌PHBHV的材料性能，如新合成的PHBHV的斷裂伸長率由5%提高到了508%。

　　為了進一步推動嗜鹽微生物合成的PHBHV在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高附加值應(yīng)用，該團隊對材料在模擬體液（含有脂肪酶的PBS）和兔子體內(nèi)的降解性能以及生物相容性進行了系統(tǒng)研究。與PLA（FDA批準的生物醫(yī)用高分子材料）以及細菌來源的Reu-PHB和Reu-PHBHV相比，嗜鹽微生物來源的PHBHV更有利于成纖維細胞和成骨細胞的貼附和增殖，表現(xiàn)出了更好的細胞相容性。嗜鹽微生物合成的PHBHV在兔子皮下的降解速度要比在模擬體液中的降解速度快，且不同材料表現(xiàn)出不同的降解速度。向華研究組發(fā)現(xiàn)，當植入兔子皮下，與細菌材料和PLA相比，嗜鹽古菌PHBHV僅僅引起了輕微的炎癥反應(yīng)。因此，嗜鹽微生物合成的PHBHV具有多樣化的降解速度和良好的生物相容性，暗示這類材料將在不同的生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2017-07-24 第5版創(chuàng)新周刊)

　　地球上存在著一類喜歡生活在高鹽環(huán)境中的微生物，極端的生活環(huán)境使這類嗜鹽微生物進化出了特殊的生存能力。對嗜鹽微生物的研究不僅為探索生命的極限適應(yīng)機制提供了重要啟示，同時也為其特殊功能和代謝產(chǎn)物的利用提供了可能。
　　通過10余年的系統(tǒng)工作，中國科學(xué)院微生物研究所向華研究組已從基因組層面系統(tǒng)闡明了以地中海富鹽菌為代表的嗜鹽古菌參與生物可降解塑料PHBHV合成與降解的關(guān)鍵酶、關(guān)鍵途徑和相關(guān)調(diào)控因子，并利用代謝工程提高了PHBHV的產(chǎn)量，是嗜鹽古菌合成生物可降解塑料領(lǐng)域的系統(tǒng)性突破。
　　近日，該團隊以此為基礎(chǔ)，在利用嗜鹽古菌合成高附加值生物醫(yī)學(xué)材料基礎(chǔ)研究方面又取得了新的進展，上述最新進展已于近期發(fā)表在生物材料學(xué)領(lǐng)域知名期刊Biomaterials（《生物材料》）上。論文第一作者韓靜博士指出：最新進展為進一步開發(fā)極端微生物資源、合成高附加值生物醫(yī)用材料開拓了新的方向，也將提升嗜鹽微生物PHBHV在疤痕愈合、軟骨修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)等多個領(lǐng)域中的醫(yī)用價值。
　　地中海富鹽菌可利用多種廉價碳源高效合成3HV單體比例恒定(~10 mol%)的PHBHV，并可采用水提法方便地提取，因此具有重要的工業(yè)開發(fā)潛力。針對該菌合成PHBHV種類較單一的問題，向華團隊以該菌為細胞工廠，通過發(fā)酵工程技術(shù)合成了具有不同單體聚合方式的系列無規(guī)共聚物R-PHBHV和高規(guī)整共聚物O-PHBHV。聚合物的3HV單體含量由10 mol%提高到了60 mol%，豐富了嗜鹽菌PHBHV的材料性能，如新合成的PHBHV的斷裂伸長率由5%提高到了508%。
　　為了進一步推動嗜鹽微生物合成的PHBHV在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高附加值應(yīng)用，該團隊對材料在模擬體液（含有脂肪酶的PBS）和兔子體內(nèi)的降解性能以及生物相容性進行了系統(tǒng)研究。與PLA（FDA批準的生物醫(yī)用高分子材料）以及細菌來源的Reu-PHB和Reu-PHBHV相比，嗜鹽微生物來源的PHBHV更有利于成纖維細胞和成骨細胞的貼附和增殖，表現(xiàn)出了更好的細胞相容性。嗜鹽微生物合成的PHBHV在兔子皮下的降解速度要比在模擬體液中的降解速度快，且不同材料表現(xiàn)出不同的降解速度。向華研究組發(fā)現(xiàn)，當植入兔子皮下，與細菌材料和PLA相比，嗜鹽古菌PHBHV僅僅引起了輕微的炎癥反應(yīng)。因此，嗜鹽微生物合成的PHBHV具有多樣化的降解速度和良好的生物相容性，暗示這類材料將在不同的生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-07-24 第5版創(chuàng)新周刊)

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