目的:探讨上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles，UCNPs）结合980 nm近红外光（near infrared，NIR）能否通过激发可见光激活光敏蛋白（channelrhodopsin-2，ChR2）成功夺获心肌。方法:15只SD幼鼠按随机数字表法随机分为光敏蛋白（ChR2）组（5例）、红色荧光蛋白（mCherry）组（5例）和对照组（5例），分别经颈静脉注入带有相应基因的腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）载体AAV9-CAG-hChR2（H134R）-mCherry、AAV9-CAG-mCherry和磷酸盐缓冲盐溶液（PBS），8周后开胸暴露心脏实施在体实验。自制包含UCNPs的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）透光薄膜，将薄膜贴附于右心室游离壁，980 nm NIR经程序设置脉冲参数，由400 μm芯径光纤输出，至于薄膜上方，同步记录NIR输出信号及体表心电图，观察NIR夺获右心室心肌的情况。结果:ChR2组大鼠心肌可被NIR激发转换出的可见光（包含波长450 nm和475 nm的蓝光）夺获，并且随着NIR输出功率的增加1~6 W，心肌夺获率可增加至100%，随着NIR脉冲宽度的增加（5、10、20、50 ms），夺获心脏的NIR输出功率逐渐减小。而mCherry组和对照组大鼠心脏对980 nm NIR经UCNPs薄膜上转换的可见光无上述反应。结论:UCNPs结合980 nm NIR用于光遗传学技术可成功夺获心肌，利用NIR的组织穿透性优势，有可能为心脏光遗传学研究提供新的实施策略。

组织工程以其前沿的科学问题与创新的细胞与组织培养、细胞融合、染色体工程、胚胎工程、细胞遗传工程等技术与方法,为替换病变组织、组织再生、功能重建的实验研究提供解决方案,也被应用在修复损伤的组织器官或移植同种异体或动物组织器官的临床需求的实践中.

培养具有科研创新实践能力的人才是高校人才培养使命的重要体现.随着科教融合理念的发展,学科竞赛已成为创新型人才培养的重要支撑.本文基于合成生物学领域的顶级国际性赛事国际基因工程机器大赛(iGEM)和国内赛事合成生物学竞赛-创新赛(SynBio)对于大学生主观能动性和创造力的要求,结合南京工业大学iGEM团队连续四年的参赛历程,探索了以高水平竞赛为依托的拔尖创新人才培养模式,提出了将竞赛、科研和教学三者相结合,通过建立以兴趣为导向、学生为主体的学习模式,以创新为核心、实践为基础的科研训练,以学科交叉为特色、团队协作为基石的教育平台,促进拔尖创新人才培养的质量不断提升.

目的 通过对不同方法的比较建立一种遗传工程鼠基因组DNA鉴定提取最简单快速的方法.方法 以大鼠和小鼠的鼠尾及脚趾为实验材料,采用酚氯仿、煮沸法、涡旋离心法提取基因组DNA;通过琼脂糖凝胶的方法检验DNA质量,通过对时间的统计分析比较3种方法提取DNA的速率.利用PCR技术检测DNA的扩增效果.结果 煮沸法、涡旋离心法和酚氯仿提取的DNA比较,电泳条带均较弱.涡旋离心法所耗费的时间最短,煮沸法次之,酚氯仿法耗时最长.除了煮沸法外,涡旋离心法和酚氯仿方法提取的DNA在用于PCR检测时都能得到清晰的目的条带.结论 在使用PCR进行基因型初步鉴定时,涡旋离心法是三种方法中最简单快速的首选方法.

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPPS)在植物体内催化牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(GGPP)的合成,GGPP是萜类物质、类胡萝卜素、叶绿素及几个重要植物激素合成的前体物,是联系植物体内多条重要次生代谢通路的节点物质.本文综述了植物GGPPS基因近年来的生物学功能研究进展和该基因家族的遗传分类情况,以及GGPPS小亚基基因的重要调控作用,拟为深入研究植物GGPPS基因的生物学功能和萜类含量调控的遗传工程提供新认识和新思路.

谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是具有多种生理功能的非蛋白质类巯基化合物,已广泛应用于药品、食品等行业,且市场需求量逐年增加.遗传工程育种是提高细胞内GSH含量的重要策略,但在遗传操作过程中使用到的营养缺陷型遗传标记可能会影响菌株的正常生长,且不利于高密度发酵的进行.为回复工程菌株的营养缺陷型,利用gRNA转录表达框和靶基因同源DNA片段直接共转化酵母细胞,由细胞内表达的Ⅱ型CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-Cas9)介导的基因组编辑技术将营养缺陷型GSH工程菌株W303-1b/FGP回复为原养型菌株.结果显示,与营养缺陷型菌株相比,原养型菌株生长周期缩短,且可以利用简单的合成培养基进行培养,方便菌株的大规模培养.

[目的]基于专利文献分析与识别中国肿瘤领域的重点技术.[方法]采用专利相对优势指标法(RPA)和二维象限法分别对中国肿瘤领域的重点技术进行识别,综合两种识别方法的结果确定中国肿瘤领域的重点技术.[结果]中国肿瘤领域共有12个重点技术,分别是天然药物抗肿瘤活性,天然抗肿瘤药的药物制剂技术,天然抗肿瘤药的药物载体技术,微生物药物抗肿瘤活性,微生物抗肿瘤药的遗传工程技术,微生物抗肿瘤药的细胞及组织培养技术,微生物抗肿瘤药的药物载体技术,肿瘤放疗设备,肿瘤外科设备,肿瘤外科手术器械,肿瘤诊断及手术相关的外科设备,肿瘤诊断方法或仪器.[结论]通过对中国肿瘤领域重点技术的识别与分析,可以了解该领域的研究现状及技术趋势,为肿瘤研究和药物研发提供一定的借鉴和参考.

基因编辑技术是一种能够对生物体的基因组及其转录产物进行定点修饰或者修改的技术,早期基因编辑技术包括归巢内切酶、锌指核酸内切酶和类转录激活因子效应物.近年来,以CRISPR/Cas9系统为代表的新型技术使基因编辑的研究和应用领域得以迅速拓展.本文对基因编辑技术的原理、技术发展及其应用进行了阐述,对我国在基因编辑机制研究及技术发展、基因编辑动植物模型构建、基因治疗等领域的研究进展进行了回顾,并对基因技术的发展前景及趋势进行了展望.

0 引言二氧化碳培养箱是现代化医院必备设备,可提供恒定温度及适宜的CO2体积分数,主要用于病原生物及组织细胞的培养,以及临床工作中肿瘤、心脑血管疾病研究、遗传工程及试管婴儿等众多领域.在医学院校的教学与科研中,二氧化碳培养箱也得到了广泛应用[1].目前,我校各实验室有多种规格的二氧化碳培养箱,既有Thermo等进口型号,又有博讯等国产设备.

光遗传学实验技术是一种通过联合使用光学技术和遗传工程技术实现对特定细胞功能进行精确干预的变革性研究手段,是近几十年来神经生物学领域最大的突破技术之一.但是该技术涉及多学科交叉的理论知识和方法,而且实验周期长,设备昂贵,除了仿真教学外不便于在本科生实验课堂上广泛开展.在本虚拟仿真实验中,通过仿真病毒包装过程,仿真动物选择、手术及病毒立体定位微注射过程,仿真光敏通道表达情况的观察过程,仿真光敏通道功能在体细胞外的验证过程,仿真光遗传抑制杏仁核谷氨酸能神经元影响动物恐惧行为的观察过程,学习光遗传学技术的基本原理、操作与应用,实验教学效果理想.本文对该虚拟实验的脚本制作内容设计作一探讨.