1 Institute of Micr obiology, Univ ersity of Gr eifswald, Gr eifswald, German y 2 Max Planck Institute for Marine Microbiology, 28359 Bremen, Germany 3 Institute of Marine Biotechnology, 17489 Greifswald, Germany 4 Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Biologische Anstalt德国Helgoland,27498 Helgoland 5数学与计算机科学研究所,格雷夫斯瓦尔德大学,17489年,德国格里夫斯瓦尔德,6格雷夫斯瓦尔德大学,格雷夫斯特大学,17489年,德国格雷夫斯瓦尔德大学,德国格雷夫斯瓦尔德,德国,德国,Greifs Wald大学微生物学院,F Elix-Hausdorff-Straße8,17489 Greifswald,德国。电子邮件:mia.bengtsson@uni-greifsson.de编辑:[蒂尔曼·卢德斯(Tillmann Lueders)]
摘要:锂 - 硫硫(Li – S)电池由于其众多优势而受到了广泛的关注,包括高理论特异性能力,高能量密度,在阴极材料中的硫磺储量丰富的储量和低成本。li – s电池还面临着几个挑战,例如硫的绝缘性能,充电和排放过程中的体积膨胀,多硫化物穿梭和树突状晶体生长。在这项研究中,开发了多孔的多位多站点硅藻石的氧化石墨烯材料和泛纤维膜的复合材料,以获得多孔且高温的GO/二烷酸/多丙烯酸甲硝基硝基硝基硝基硝基硝基硝基功能分离器(GO/de/PAN),以提高LI-ss catteries的电化学性能。结果表明,使用GO/DE/PAN有助于抑制硫化锂(LPS)穿梭锂并改善分离器的电解质润湿以及电池的热稳定性。使用GO/DE/PAN电池的初始放电能力在0.2 C时高达964.7 mAh g -1,在100个周期后,可逆容量为683 mAh g -1,库仑效率为98.8%。改进的电化学性能可能归因于硅藻土的多孔结构和氧化石墨烯的分层复合材料,这些结构可以结合物理吸附和空间位点的耐药性以及化学排斥性,以抑制LPS的航天飞机效应。结果表明,go/de/pan具有在Li – S电池中应用以提高其电化学性能的巨大潜力。
科学研究和分析基于环境机构所做的一切。它有助于我们有效理解和管理环境。我们自己的专家与领先的科学组织,大学和Defra集团的其他部分合作,将最佳知识带入我们现在和将来面临的环境问题。我们的科学工作作为摘要和报告发表,所有人都可以免费获得。本报告是环境局首席科学家小组委托研究的结果。您可以在https://www.gov.uk/government/organisation/environment-agency/about/research上找到有关我们当前的科学计划的更多信息,如果您对本报告或环境局的其他科学工作有任何评论或疑问,请联系research@envorirnment-agencenty-agencency.gov.uk.gov.uk。
摘要:在同一环境中共存的2亿年以上,硅藻 - 细菌相互作用演变出来。在这个时间范围内,他们建立了复杂而异质的人群和财团,创建了多个细胞对互联或拮抗性相互作用的网络,用于营养交流,交流和防御。硅藻与细菌之间最扩散的相互作用类型是基于双赢的关系,在这种关系中,硅藻释放出的有机物和营养物质受益于硅藻,而最后一次依靠细菌来供应营养素,它们无法产生,例如as as as as as as as as Vitamins and Nitrogen。尽管在硅藻的进化史上,diato m – b acteria相互作用的重要性,尤其是在构建海洋食品网和控制藻华的过程中,但研究它们的分子机制仍然很糟糕。本综述旨在介绍有关硅藻 - 细菌相互作用的综合报告,说明了到目前为止所述的不同相互作用以及两组生物体之间交流和交流所涉及的化学提示。我们还讨论了那些迷人的海洋微生物网络中涉及的分子和过程的潜在生物技术应用,并提供有关揭示硅藻 - 细菌相互作用的分子机制的新方法的信息。
抽象硅藻在水生环境中是突出的,高度多样的微藻。与其他硅藻物种相比,三角肌是一种“非典型硅藻”,显示出三种不同的形态型,缺乏通常的二氧化硅壳。尽管生态相关性有限,但其在实验室和众所周知的生理学方面的增长便利,以及基于基因组的信息的稳定不断增长,再加上有效的操纵基因表达的工具,意味着它作为对diTOMS的分子研究的强大实验模型获得了越来越多的认识。在这里,我们简要概述了过去25年中的三角菌如何与硅藻生物学基本方面的揭幕,同时也成为藻类工艺工程和合成生物学的新工具。
CRISPR/Cas 能够对包括模型硅藻 Thalassiosira pseudonana 在内的许多不同植物和藻类进行靶向基因组编辑。然而,迄今为止,仅报道了通过同源重组 (HR) 实现的有效基因靶向适用于单倍体生命周期阶段的光合生物。在这里,使用 Golden Gate 克隆组装的 CRISPR/Cas 构建体能够在二倍体光合生物中实现高效的 HR。使用序列特异性 CRISPR/Cas 并与 dsDNA 供体基质配对,在 T. pseudonana 中诱导同源重组,从而用抗性盒 (FCP: NAT) 替换 silacidin、硝酸还原酶和脲酶基因。通过嵌套 PCR 筛选出高达约 85% 的 NAT 抗性 T. pseudonana 菌落对 HR 呈阳性。使用反向 PCR 方法确认了 FCP: NAT 在每个位点的精确整合。硝酸还原酶和尿素酶基因的敲除分别影响了硝酸盐和尿素的生长,而 T. pseudonana 中 silacidin 基因的敲除导致细胞尺寸显著增加,证实了该基因在中心硅藻中调节细胞尺寸的作用。HR 的高效基因靶向使 T. pseudonana 像 Nannochloropsis 和 Physcomitrella 一样易于遗传处理,从而迅速推进了功能性硅藻生物学、生物纳米技术和生物技术应用,这些应用旨在利用硅藻的代谢潜力。
摘要:硅藻是一种单细胞藻类,其细胞壁(称为硅藻壳)由透明的生物(或乳白色)二氧化硅组成,具有复杂且惊人的规则图案。在过去的 30 年里,这些微生物已被证明是合成二氧化硅的宝贵替代品,可满足实现药物输送载体、生物传感载体和光子晶体的众多制药要求。硅藻的结构特征以及硅藻壳的化学改性可能性使得生物二氧化硅可以相对简单地转化为潜在的生物医学应用装置。在这篇简短的综述中,我们探讨了硅藻衍生的生物二氧化硅在药物输送和生物传感领域的应用。具体来说,我们考虑使用硅藻进行抗癌和抗生素药物的靶向输送,以及如何使用相同的微藻制造生物传感器,通过荧光和表面增强拉曼散射技术评估其分析物信号响应。我们将讨论限制在过去七年内发表的研究,目的是尽量减少与之前发表的贡献相关的重复。
硅藻等复杂微观且具有工业重要性的微藻群体的好处并不为人所知,最近它们的工业潜力让科学界大吃一惊。硅藻具有在恶劣条件下生存的能力,并且具有不同的孔隙结构和明确的细胞壁,使其成为生产各种工业产品的理想细胞机器。随着显微镜、宏条形码、分析和遗传工具的进步,硅藻细胞在工业应用中的前景也显著增加。此外,众所周知,工业和学术界对遗传工具的使用方式发生了重大变化,从而对硅藻的各种分子成分进行了明确的表征。可以以经济高效的方式进行硅藻培养的初级培养、收获和进一步的下游加工。硅藻具备成为制药、纳米技术和能源替代原料的所有品质,从而实现可持续经济。本综述试图收集硅藻在生物技术、生物医学、纳米技术和环境技术等不同工业应用方面的重要进展。
硅藻是一类真核生物,是自然界中常见的单细胞藻类,种类繁多,数量庞大,分布广泛。[1,2]硅藻体型很小,大小从0.01至0.1毫米不等。硅藻植物的光合作用可以吸收二氧化碳,释放氧气,对全球气候变化影响较大。硅藻作为重要的生物资源,是鱼类、贝类等水生动物的主要食物之一,在水生生态系统和生物环境监测中发挥着重要作用。[3]硅藻具有特殊的硅化细胞壁(硅藻壳),可分为辐射对称和双侧对称两种基本类型。硅藻壳是自然界中独特的、纯度极高的生物无机材料,也是最优秀的微纳生物平台材料之一,具有十分重要的研究意义。 [ 4 ] 硅藻壳不仅能增强硅藻的硬度和强度,提供其悬浮的力学性能,而且能提高其输送营养物质、吸附、黏附的生理功能,阻止有害物质的进入,使其用途越来越广泛。
