聚焦科研 | 合肥工大又取得系列科研新进展

  近期我校又取得了一系列科研进展  

功能核酸体外进化领域

近年来，血栓性疾病的发病率、致残率和死亡率逐年上升，已成为威胁人民生命健康的“第一大杀手”。因此，研制出安全、高效且低成本的抗凝剂对于血栓性疾病的防治至关重要。

功能核酸，如核酸适配体，是一种通过体外筛选技术（SELEX）获得的具有特殊结构和功能的核酸分子。核酸适配体作为一种“化学抗体”，因其亲和力高、特异性强、合成容易、生物兼容性好等诸多优点，在生物医学和食品安全等领域得到了广泛的关注。传统的核酸适配体筛选以链状随机寡核苷酸作为文库，由此筛选出的核酸适配体在复杂生物体系中其特异性结合能力大大降低，并且生物稳定性较差，严重阻碍了核酸适配体的实际应用。以凝血酶为例，凝血酶是一种在血液凝固过程中起关键作用的蛋白酶，在血栓性疾病中起着重要的作用。
图1. 环状核酸适配体体外筛选示意图

针对以上难点，研究团队提出利用环状随机寡核苷酸文库直接在复杂生物体系中进行体外筛选。利用环状DNA分子独特的结构特征，通过滚环扩增（RCA）实现备选环状核酸适配体的恒温高效富集，首次开发了一种non-PCR的环状核酸适配体筛选策略（图1）。以这种体外进化方式得到的凝血酶环状核酸适配体有很高的亲和力（pM级别）和生物稳定性，同时在血液中表现出极好抗凝血性能，凝血酶原时间得到了显著性的提升（图2）。此项成果拓展了核酸适配体的体外筛选方法，并证明了环状核酸适配体在生物医学领域的出色应用前景。

图2. 不同抗凝剂在血浆中的凝血酶原时间示意图上述工作得到国家重点研发计划、安徽省科技重大专项、中国博士后基金和加拿大自然科学与工程研究委员会基金的资助。相关成果已于2020年10月6日以“Evolution of a highly functional circular DNA aptamer in serum”为题发表在国际著名学术期刊Nucleic Acids Research（《核酸研究》）上。合肥工业大学为该论文第一通讯单位，郑磊研究员与Yingfu Li教授为该论文的共同通讯作者，毛瑜博士为该论文第一作者。

手性高分子可控合成领域

螺旋结构在自然界中广泛存在，如蛋白质的α-螺旋和脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构等。人工合成的螺旋聚合物不仅能够模仿天然大分子的某些结构和功能，而且更容易开发新型的功能聚合物。目前，光学活性的螺旋聚合物大都是利用手性单体聚合得到的，但是手性原料来源有限，且价格较高。

图1.由非手性单体螺旋选择性合成单手性螺旋聚异腈

针对上述难题，该科研团队报道了一种新型Pd(II)/L1-5S/R催化体系，该催化剂能够高效引发非手性异腈单体活性聚合，生成单手性的螺旋聚异腈(图1)。此外，钯催化剂的手性可以控制聚合反应的螺旋选择性，调控钯催化剂上双膦配体的手性和位阻能够有效调控聚异腈的螺旋手性和聚合反应的螺旋选择性。此外，该研究工作还提出了聚合过程中自终止现象的机理，并通过配体交换反应和调控配体的位阻等方法进一步确证了该聚合反应的机理(图1)。

图2. 聚合物poly-1150(L1R) (a),P-poly-1150(L1R) (b),M-poly-150(L1R) (c)P-poly-1300(L1R) (d)的AFM图像

该科研团队利用原子力显微镜(AFM)确证了聚合物的螺旋结构，清晰的观察到了螺旋聚合物的链长、螺旋方向和螺距(图2)。并且根据AFM计算出这些聚合物的螺旋对映体过量百分比(eeh)均能达到99%以上。该研究工作发展了一种新的螺旋选择性聚合催化体系，揭示了新的螺旋选择性聚合机理，为精确合成新型手性材料提供了一种新途径。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中央高校基本科研业务费的经费支持。相关研究成果以“Selective Synthesis of Single-Handed Helical Polymers from Achiral Monomer and A Mechanism Study on Helix-SenseSelective Polymerization”为题发表在国际著名学术期刊《德国应用化学》上（Angewandte Chemie International Edition。论文第一作者为该院青年教师周丽，博士生许训徽和蒋志强为共同第一作者。

肉类科技领域

10月15日，由中国畜产品加工研究会、合肥工业大学共同主办的第十八届中国肉类科技大会在安徽合肥举办。会议旨在推进肉品科研成果与产业对接、汇聚国内外科技与产业资源、搭建学术交流平台。

我国正处于全面建设小康社会的关键时期，全面推进肉类产业科研创新、促进肉品行业持续健康安全发展，对于实现国民经济又好又快发展、构建和谐社会具有十分重要的意义。图1. 第十八届中国肉类科技大会现场

本次大会邀请了国内外知名肉品专家、学者、企业家，共同探讨肉品行业发展所面临的问题、机遇和挑战。会议设有主题报告、特邀报告、专题报告、青年学者论坛和研究生论坛，涉及各类报告逾50个。大会还设置肉类产业热点高峰论坛，对新格局下我国肉类产业的发展进行研讨。

会议上，各方领导专家充分探讨交流、互学互鉴、集思广益，全面总结了过去肉品科研发展的成功经验，同时也深入剖析了我国肉制品领域面临着新情况、新问题、新形势，国际肉类行业发展也出现了新机遇、新动力、新趋势。

图2.与会领导参观参展企业据了解，合肥工业大学是教育部直属全国重点高校，一直以来以“工业报国”为志，近年来在科技创新与科技成果落地方面发展迅速，成果显著。在肉品科技领域，合肥工业大学食品与生物工程学院也取得了好的成绩。在上个月，该校承担的国家重点研发计划“食品安全关键技术研发”重点专项——“黄淮特色酱卤鸡肉制品质量安全保障技术的全链条综合示范”正式启动。该项目聚焦严重危害我国人民健康的食品重要危害物，开展食品安全领域的科学研究，开展区域和产业链综合示范，为实现我国食品安全从“被动应对”向“主动保障”的转变，确保群众舌尖上的安全和推动食品相关产业健康、快速发展提供技术支撑。该学院还承担了其他一系列科技部部署的科技项目、课题，近年来在肉品科技创新方面取得了一定的成绩。

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来源 | 新闻文化网 中安在线 

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