兵器工业521所毒理技术研究中心2021年“前沿动态”分享(第三十期)

作者:时间:2021-10-27点击数:

前言

本期第一位主讲人为樊朋,硕士,助理工程师,主要从事食品农药毒理检测。文献分享题目为:天然产物中生物活性化合物的筛选技术。doi.org/10.1016/j.jpba.2019.02.027.

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天然产物(NPs)的临床应用历史悠久,是生物活性化合物的丰富来源。因此,开发识别和分析NP生物活性化合物的工具和技术,以确保其质量和发现新药非常重要,目前仍有需求。筛选技术已被证明是筛选和分析复杂混合物中活性成分的有效方法,它依赖于细胞培养、透析、超滤、色谱和靶分子固定化等方法,利用生物靶标识别活性化合物。本文综述了近年来天然产物生物筛选技术的研究进展。这包括对筛选方法的策略和应用进行综述,详细描述和讨论了不同模型存在的局限性,并展望了筛选技术的未来发展。

主要内容

本文综述了近年来建立的高效、稳定、可靠的筛选NPs活性成分的生物筛选方法。虽然我们的重点主要是识别潜在的治疗成分,但也可以设计类似的系统来筛选有毒成分。虽然以生物色谱为基础的系统在现有的生物筛选模型中仍然占主导地位,但新开发的方法正日益被纳入这些工作流程。最重要的进展之一是利用磁珠固定化目标,它在生物筛选方法中具有独特的稳定性。在未来,更简单、更快、更准确的现代生物分析技术将被用于筛选和检测NPs中的活性化合物。此外,应该更加重视开发能够识别NP组分与多个靶标结合的生物筛选系统。

前言

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本期第二位主讲人为马宁,硕士,助理工程师,生物效应技术研究室,主要从事生物毁伤研究工作。本期文献分享题目为:爆炸诱发小鼠轻度创伤性脑损伤后行为和髓鞘相关异常。(Behavioral and Myelin-Related Abnormalities after Blast-Induced Mild Traumatic Brain Injury in Mice)。DOI: 10.1089/neu.2020.7254.

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在民用和军用环境中,轻度创伤性脑损伤(mTBI)是头部撞击、身体突然受到击打以及暴露于爆炸产生的高能大气冲击波的常见后果。研究显示,爆炸引起的创伤性脑损伤(bTBI)会导致长期情绪和认知缺陷,并且会促使某些神经精神疾病的风险升高。尽管一些对爆炸暴露人员的研究表明bTBI会损害脑白质。但是,这些行为后遗症的神经基础仍不清楚。该研究通过采用神经行为学方法(延迟恐惧条件反射、追踪恐惧条件反射、社会识别和空间工作记忆)来评估单次和重复爆炸暴露对小鼠认知功能的影响,以及通过基因表达和蛋白质表达分析的方法,检测髓鞘形成的相关变化。结果显示爆炸暴露条件下小鼠的空间新奇偏好能力受损,海马和胼胝体相关的髓鞘和轴突损伤。总之,这些数据表明爆炸诱导的mTBI、髓鞘/轴突损伤和认知功能障碍之间可能存在联系。

主要内容

该研究发现,单次和重复暴露于爆炸条件下,小鼠产生微量恐惧学习异常和空间新奇偏好异常,并且与髓鞘和神经胶质相关基因的表达发生了动态改变,海马中的髓鞘碱性蛋白(MBP)和磷酸二酯酶(CNPase)的蛋白水平表达显著降低。电镜结果显示,小鼠重复暴露于爆炸后1周轴突损伤,包括旁结间隙距离增加、髓鞘过长没有紧紧包裹轴突并偶尔折叠回自身、髓鞘松散包裹在轴突周围,轴突有突起以及髓鞘异常增厚等。以上的研究结果表明,小鼠的爆炸损伤产生了一系列行为、分子和结构变化,这些变化随爆炸次数和损伤后时间的不同而发生改变。目前大量研究表明,TBI产生的主要神经损伤机制是轴突损伤和白质紊乱。为进一步明确冲击波致脑损伤后行为和神经影响之间的联系,还需要进行更多的研究来明确爆炸产生这种损伤的机制。

前言

本期第三位主讲人为王琪,硕士,助理工程师,主要从事生物毁伤研究工作。文献分享题目为:简单合成具有高催化活性的金属有机骨架材料对化学战剂模拟物质的降解。https://doi.org/10.1021/acsami.1c08365

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含有膦酸酯键的化学战剂 (CWA),称为神经毒剂,是人类已知的毒性最强的化学品之一,在发生战争、恐怖袭击和暗杀事件时,它们会构成重大威胁。因此,开发用于将这些有毒化学品简单快速地催化降解为无毒/低毒产品的材料是一个非常重要的问题。金属有机骨架 (MOF) 已成为一类令人期待的多孔材料,通过将金属离子或簇与有机连接体连接起来而构建。二维 (2D) 金属有机层 (MOL) 是具有单层或几层的超薄MOF纳米片。这些材料具有更大的表面积和更多的活性位点,可以降低扩散势垒,促进物质和活性位点之间的接触,并促进快速传质和电荷转移。本论文工作成功合成了MOLc材料,并对神经毒素模拟物DMNP进行了降解,并探讨展望了MOL的发展趋势。

主要内容

本论文工作通过简便的自下而上的微波辅助方法合成了2D MOL材料,然后使用合成的NOL材料对神经毒素模拟物质磷酸二甲酯DMNP进行了降解研究。降解结果表明合成的MOL材料对 CWA 模拟物的降解具有出色的催化活性,对比于空白实验,降解活性提高了5倍,降解率可达100%。我们所提出的材料合成方法大大减少了合成具有活性开放金属位点的二维 MOF 所需的时间,并为其在 CWA 降解研究中的进一步开发和应用提供了更大的可能性。

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