真菌卓越的有机回收能力在生物经济领域引起了人们的关注,并被用于工业生产。蘑菇菌丝体被列为地球上最大的生物体,能够通过与基质成分的共生关系生长。真菌菌丝体分解木质纤维素材料的能力使其可用于制造包装材料、隔离材料或生物纺织产品。本文介绍了菌丝体生物结构的当前最新进展。因此,我们描述了多年来研究的发展、测试最多的真菌种类、最常用的基质以及有关技术挑战的最新发现。 (2020 年 9 月 27 日收到;2020 年 11 月 10 日接受) 关键词:菌丝体基生物结构、侧耳属、生物复合材料、废物再利用 1. 简介 全球可持续发展战略的目标是通过用生物基材料替代不再生材料来减少不再生材料,生物基材料将挑战许多工业领域的传统工艺,实现从线性经济模式向可持续生物经济的成功过渡。生物复合材料、生物聚合物和天然纤维复合材料 (NFC) 可能会取代化石基塑料和其他不可持续的材料。
自然界中充满了以纤维和生物复合材料形式存在的结构材料,它们经过亿万年的进化选择,已经达到了惊人的效率和性能水平 (O'Brien 等人,1998)。尽管这些天然聚合物在某些情况下由于其成本、功能和消费者偏好而具有商业重要性,但与质量变化相关的缺点以及它们亲水性和低热稳定性已导致它们被具有更理想性能的合成聚合物所取代 (Kalia 等人,2009)。随着 20 世纪初有机化学和石油基化学的出现,天然聚合物越来越多地被合成聚合物和纤维开发所取代,多年前,合成聚合物和纤维开发产生了一系列新产品,如尼龙、聚酯、丙烯酸、芳纶、斯潘德克斯、烯烃树脂和纤维,具有优异的拉伸强度和应力-应变行为 (O'Brien 等人,1998)。一种新型的“工程化”肽基生物聚合物引起了广泛关注,它由源自两项科学发展的材料组成:对蛋白质结构功能的日益了解,提供了可用于设计重复的肽基序,
与骨科植入物不同,牙科植入物需要在骨植入术界面上的骨整合和在具有普遍的致病细菌的复杂口腔微环境中在跨污染区域的软组织整合。这代表了牙科植入物早期接受和长期生存的一个非常具有挑战性的环境,尤其是在患者病情受损的情况下,包括衰老,吸烟和糖尿病患者。通过新颖的纳米工程策略从基于钛基的牙科植入物表面实现先进的局部治疗。这包括对纳米工程的植入物,负责洗脱生长因子,抗生素,治疗性纳米颗粒和生物聚合物,以实现最大的局部治疗作用。一个重要的标准是在不引起细胞毒性的情况下平衡生物产生的增强和治疗(例如杀菌效率)。仍然需要解决批判性研究差距,以实现这些治疗性牙科植入物的临床翻译。本综述为该领域中的最新发展,挑战和未来方向提供了信息,以成功地制造临床上可转化的治疗性牙科植入物,即使在受损的患者状况下,这些牙齿也将允许长期成功。2023作者。由Elsevier B.V.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
抗生素是最常开处方的药物,已广泛用于预防或治愈人类和兽医疾病,无疑导致大量释放到下水道网络和废水处理系统中,这是一种热点,其中抗生素转化的发生和转化。细胞外聚合物物质(EPS),通过微生物活性分泌的生物聚合物,在细胞粘附,养分保留和毒性耐药性中起重要作用。然而,与抗生素的耐药性和去除相关的污泥EP的潜在作用尚不清楚。这项工作总结了最先进的微生物EPS的组成和物理化学特征,突出了EPS在去除抗生素中的关键作用,评估其在不同的抗生素暴露下的防御性能,并分析可能影响抗抗生素的吸附和生物转化行为的典型因素。接下来,分析了微生物EPS与抗生素抗性基因之间的相互作用。未来的观点,尤其是微生物EPS在抗生素毒性检测和防御方面的工程应用也受到了强调。©2022作者。由Elsevier B.V.代表中国环境科学研究所,中国环境科学学院出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
最近的累积发现表示材料的适应性免疫是组织愈合的关键议程,可以改善再生事件和结果。调节免疫反应,主要是T和B细胞的募集和功能及其与先天免疫细胞(例如树突状细胞,巨噬细胞)的进一步相互作用可以通过材料来编排。例如,已证明脱细胞矩阵通过诱导T助手2(Th2)细胞免疫来促进肌肉愈合,而合成生物聚合物对B细胞的恢复表现出不同的影响,并且比较了纤维化比较纤维化。我们讨论了有关植入材料如何指导适应性免疫事件和随后的组织愈合过程的最新发现。特别是,我们剖析了材料的理化特性(形状,大小,拓扑,降解,刚性和基质模型),以证明这些参数与体外适应性免疫反应的关系和潜在的生物学机制。此外,我们还提供了最近体内现象的证据,包括组织愈合,癌症进展和纤维化,其中生物材料有可能塑造适应性的象征细胞功能和体内结果。我们的讨论将有助于更深入地了解材料调节的免疫学事件,并提供具有可调基质特性的材料的设计基本原理,以加速组织修复和再生。
[A] D. A. Aguilera博士,N。Tanchoux博士Charles Gerhardt CNRS-ENSCM-UM 8,Rue Ecole Normale,34296法国Montpellier,法国电子邮件:nathalie.tanchoux@enscm.fr https:/scm.fr https:/ https:/ Aguilera,M。Fochi教授,L。Bernardi教授工业化学系“ Toso Montanari”和Instm Ru Bologna Alma Mater Studiorum - Bologna V. Risorgimento 4,40136 Bologna,意大利Bologna,意大利电子邮件https://www.unibo.it/sitoweb/luca.bernardi2/en摘要:Alginate,Chitin(壳聚糖的前体)和角叉菜胶是自然多糖,该多糖来自海洋源,可用于几乎无限的数量。与其他天然多糖相反(即纤维素),其单体具有官能团(胺,羧酸盐,硫酸盐)。这些官能团可用于锚定催化物种,甚至作为催化活性单元。在这种微型审查中,讨论了海洋多糖在不对称催化中的利用。示例包括:i)与手性催化剂的组合,导致异质催化系统,ii)将生物聚合物用作手性元素的利用 - 用作手性配体或器官催化剂。审查的作品提出了这些可再生材料的创新和非常规利用,不仅为油基聚合物提供了有用的替代品,而且还提供了不对称催化领域的不可预见和令人着迷的机会。
●tz jia *,†,k chandru *,†等。膜的聚酯微圆将作为生命起源的原始室。PNA,116(32),15830-15835(2019)。●K Chandru,TZ Jia等。结构多样的异种生物学单体的益生元低聚和自组装。科学报告,10,17560(2020)。●TP Fraccia†,TZ Jia†。液晶凝聚力由短双链DNA和阳离子肽组成。acs na no,14(11),15071-15082(2020)。●TZ JIA *等。nv bapat,将碱性字母羟基酸残基掺入原始聚酯微螺旋体中进行RNA分离。Biomacromolecules,22(4),1484-1493(2021)。●M Sithamparam,N satthiyasilan,C Chen,TZ Jia *,K Chandru *。一种基于材料的花粉假说:聚合物凝胶和无膜液滴的潜力。生物聚合物,113,E23486(2022)。●R Afrin等。[inply tz jia *]。脱水温度和单体手性对原始聚酯合成和微副组装的影响。大分子化学与物理学,223(23),2200235(2022)。●C Chen*等。[inply tz jia *]。光谱和生物物理方法确定原始无膜聚酯微滴的差异盐摄取。小方法,2300119(2023)。
摘要:尽管化疗仍是治疗癌症的首选方法,但大多数化疗药物同时靶向癌细胞和健康细胞,且由于毒性大而引起严重的副作用。改进的药物输送系统(DDS)可提高当前化疗药物的疗效同时降低其毒性,为解决这些挑战提供了潜在的解决方案。壳聚糖(CS)及其衍生物是一种具有可生物降解、生物相容性和低毒性特性的生物聚合物,其结构允许方便的化学和机械改性。作为一种治疗剂,CS可以通过抑制血管生成和转移以及触发细胞凋亡来阻止肿瘤细胞的增殖。CS及其衍生物也经常被首选用作DDS,因为它们具有高载药能力、多聚阳离子结构、长期循环和直接靶向癌细胞等特性。与 CS 及其衍生物相关的各种治疗剂表现出强大的抗癌作用,并且由于其在癌组织内的靶向分布和持续释放等因素,与原始药物相比具有副作用减少等优势。本综述强调了 CS 及其衍生物作为治疗剂和已建立的化疗药物的载体的用途。
摘要:食品浪费是一个紧迫的全球挑战,每年造成超过 1 万亿美元的损失,占全球温室气体排放量的 10%。大量研究致力于使用活性可生物降解包装材料来改善食品质量、最大限度地减少塑料使用并促进可持续包装技术的发展。然而,这方面的成功有限,这主要归因于材料性能差和生产成本高。在最近的文献中,银纳米粒子 (AgNPs) 的整合已被证明可以改善生物聚合物的性能,从而促进生物纳米复合材料的发展。此外,AgNPs 对食源性病原体的抗菌特性可延长食品保质期,并为减少食品浪费提供途径。然而,很少有评论从工业角度对整个生物聚合物组合中的 AgNPs 进行整体分析。因此,本评论批判性地分析了基于 AgNP 的生物纳米复合材料的抗菌、阻隔、机械、热和防水性能。我们还从食品包装应用的角度讨论了这些先进材料,并评估了它们在延长食品保质期方面的表现。最后,我们批判性地讨论了 AgNP 生物纳米复合材料商业化的当前障碍,以提供一项工业行动计划,以开发可持续包装材料,减少食品浪费。
生物柔软的物质液滴已在活细胞中发现。合成LLPS液滴最近已用于纳米局技术,用于人工细胞的构建,分子机器人技术,分子计算,诊断和治疗学。控制生物柔软物质液滴的动力学对于开发这种生物启发的功能系统至关重要,因为生活系统基于生物分子反应和组件的时间控制动力学维护其功能。最近,已经揭示了生物柔软物质液滴的动态。但是,他们的时间控制尚未实现。本文报告了基于DNA的LLP液滴(DNA液滴)的时间控制。我们通过随时间延迟的分裂触发因素触发而受到非平衡化学反应调节的时间延迟分裂触发器的定时控制分裂。我们还使用反应扩散模型对其进行了研究。我们调节了多个分裂触发器的释放顺序,从而为控制多步液滴分裂而导致,即在反应景观中液滴分裂的途径控制。最后,我们演示了基于DNA液滴的人工细胞的定时控制分裂的应用:一种分子计算元素,用于比较microRNA序列的浓度(称为分子比较器)。我们相信时间控制
