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关键词： 流感病毒   MDCK细胞   无血清培养   全悬浮培养  

摘要： 目的优化生物反应器高密度无血清培养全悬浮MDCK细胞和流感病毒的条件,并放大培养规模,建立MDCK细胞和4种型别流感病毒的培养工艺。方法分别在不同溶氧(DO)、pH、转速、接种密度条件下培养MDCK细胞,每24 h取样计数,优化细胞培养条件后,放大至50 L生物反应器,并接种4种型别流感病毒(H1N1:A/California/7/2009、H3N2:A/Texas/20/2012、BV:B/Brisbane/60/2008、BY:B/Phuket/3073/2013),接毒条件为MOI=10-4,胰酶终浓度为15μg/mL,细胞密度为(1.8~2.2)×10^(6)个/mL,病毒维持液为DMEM,培养温度为甲型34.5℃、乙型33.5℃,检测病毒血凝效价、病毒滴度(CCID_(50))和血凝素(hemagglutinin,HA)含量。结果在5 L及50 L生物反应器中培养MDCK细胞,活细胞密度均可在72 h后达到8.0×10^(6)个/mL,活率在95%以上;H1N1、H3N2、BV、BY的血凝效价分别为7、11、9、9 log2(HAU/25μL),CCID50均达6.5以上,HA含量分别为20、40、35、40μg/mL。结论成功建立了MDCK细胞和流感病毒的无血清全悬浮培养工艺,为细胞基质流感疫苗的研发奠定了基础。

关键词： bioreactor   mechanical stimulation   electrical stimulation   scaffold-free   tissue engineering  

摘要： Bioreactors are commonly used to apply biophysically relevant stimulations to tissue-engineered constructs in order to explore how these stimuli influence tissue development, healing, and homeostasis, and they offer great flexibility because key features of the stimuli (e.g., duty cycle, frequency, amplitude, and duration) can be controlled to elicit a desired cellular response. However, most bioreactors that apply mechanical and electrical stimulations do so to a scaffold after the construct has developed, preventing study of the influence these stimuli have on early construct development. To enable such exploration, there is a need for a bioreactor that allows the direct application of mechanical and electrical stimulation to constructs as they develop. Herein, we develop and calibrate a bioreactor, based on our previously established modified Flexcell system, to deliver precise mechanical and electrical stimulation, either independently or in combination, to developing scaffold-free tissue constructs. Linear calibration curves were established, then used to apply precise dynamic mechanical and electrical stimulations, over a range of physiologically relevant strains (0.50%, 0.70%, 0.75%, 1.0%, and 1.5%) and voltages (1.5 and 3.5 V), respectively. Following calibration, applied mechanical and electrical stimulations were not statistically different from their desired target values and were consistent whether delivered independently or in combination. Concurrent delivery of mechanical and electrical stimulation resulted in a negligible change in mechanical (< 2%) and electrical (< 1%) values, compared to their independently delivered values. With this calibrated bioreactor, we can apply precise, controlled, reproducible mechanical and electrical stimulations, alone or in combination, to scaffold-free, tissue-engineered constructs as they develop.

关键词： 多孔基质   污染物运移   数值模拟  

摘要： 为深入探究水环境原位修复工程中具有可吸附能力的多孔基质域对于流体流场及可溶性污染物溶质运移的作用,根据生态滤坝的结构特征,人为构建基于宏观尺度的多孔基质随机填充模型,并通过数值模拟研究该结构对于流场和溶质运移的影响。研究发现流体流经基质填料区时,在基质填料空隙流动通道中渗透流动速率较快;在具有孔隙结构的基质材料流动通道中渗流流动速率较慢;入口流速大小对于多孔基质吸附水体中污染物的量有显著影响,流速越大,污染物被吸附至多孔基质上的量就越多。

关键词： 生物反应器   复合膜   薄膜挤出   性能评价  

摘要： 一次性生物反应系统在生物制药领域优势显著,能够有效降低生产成本、增加生产灵活度、降低交叉感染概率。袋体是一次性生物反应系统的重要组件,主要由聚合物复合薄膜构成。综述了一次性生物反应系统专用复合膜的发展历程、组成结构、使用原料以及制造工艺,介绍了目前主要的专用膜产品和相关的评价指标,并对一次性生物反应系统专用复合膜的未来发展进行了展望。

关键词： 平欧榛   生根率   榛苗生长   嫩枝直立压条   生长调节剂  

摘要： 【目的】为培育根壮苗大优良平欧榛单株材料提供参考。【方法】以树龄5 a处于盛果期的平欧榛1号(‘达维’)品种为母株,通过整形修剪促萌,选择母枝当年生基生枝进行直立压条生根试验,设置5种IBA浓度和4种培覆基质的组合处理。培育138 d后,调查各处理中榛苗的生根率、生根指数、根系发育和地上部生长指标,并运用主成分分析法对其繁殖效果进行综合评价。【结果】未经IBA处理的各培覆基质处理的直立压条苗的生根率为0,经IBA处理的直立压条苗的生根率达60.86%以上。不同IBA和培覆基质处理对根系发育及榛苗生长均有一定的影响。各处理组合对生根率、根系构型、根系生长、榛苗根冠比及植株总生物量的影响均存在显著差异(P <0.05),N3处理(IBA质量浓度1 500 mg/L,泥炭土+珍珠岩+蛭石体积比1∶1∶1)的生根率和生根指数最高,根系发育状况最好,植株根冠比和总生物量也显著高于其他处理。该处理下生根率为92.45%,生根指数为596.84 cm,根系范围最广,根分布的密集程度最大,平均根数25.70,平均根长25.12 cm,总根投影面积382.04 cm^(2),根表面积1 162.88 cm^(2),总根体积14.07 cm^(3),根生物量34.96 g,植株根冠比57.72%,总生物量95.53 g。【结论】综合考虑生根和榛苗生长发育状况,建议在生产实践中采用N3(IBA质量浓度1 500 mg/L,泥炭土+珍珠岩+蛭石体积比1∶1∶1)处理进行平欧榛嫩枝直立压条育苗。

关键词： 特种经济动物   水生生物资源   水产养殖   专任教师   国家重点学科   生物反应器   现代生物技术   正高职称  

摘要： 特种经济动物科学系,包含蚕学、蜂学、水产养殖等三个专业,是特种经济动物饲养(含:蚕、蜂等)国家重点学科所在系,也是“211工程”重点建设单位。现有专任教师23人,具有正高职称14人,具有博士招生资格教师15人,副高职称9人。研究方向以现代生物技术为主要手段,以蚕、蜂和水产经济动物为主要研究对象,已形成了五个主要研究方向:①种质资源与分子育种;②生物机能与病害控制;③生物反应器与基因工程;④生物资源与材料工程;⑤水生生物资源与水产养殖。

关键词： 微藻   CO_(2)减排   光生物反应器   多相流动与传输   CO_(2)资源化利用   燃煤电厂  

摘要： 微藻光合作用固定燃煤发电厂烟气CO_(2)及其生物质能源化资源化利用已成为低碳循环的核心技术,是实现我国“双碳”目标有效途径之一。然而烟气中CO_(2)浓度高(相对自然界藻类生长的空气氛围),且存在易溶酸性气体,如SO_(2)等,对微藻光合生长及碳转化过程是极大挑战,造成我国微藻捕集烟气CO_(2)的工程应用非常有限。为促进微藻固定烟气CO_(2)发展,针对烟气高浓度CO_(2)和含SO_(2)等酸性气体的特点,从耐受烟气氛围的高效藻种构建、微藻对高浓度碳的代谢及转化过程调控再到烟气中高浓度CO_(2)在光生物反应器中的传输及转化过程进行全面综述。小球藻是最有望实现微藻生物固定烟气CO_(2)的藻种。通过筛选和驯化等方式,小球藻可适应烟气的高碳浓度和一定浓度下酸性气体的胁迫,并保持较高固碳速率。烟气在光生物反应器内溶解传输及引起多相流动是影响微藻固碳性能的关键,强化反应器内的CO_(2)传输并抑制SO_(2)酸性气体溶解是有效提高微藻光合固碳的有效手段,同时优化反应器结构,改善光照、混合和曝气条件等可有效提高微藻生物量的积累与烟气CO_(2)的固定速率。微藻生物质的利用能有效增加微藻减排烟气CO_(2)的经济性,总结了微藻生物质能源化、资源化、高值化可利用途径和研究进展,包含微藻酯交换合成生物柴油、微藻热解合成生物油和生物气以及微藻发酵合成生物合成气的工艺流程和相关研究进展。为提高微藻生物质资源利用的经济效益,指出微藻作为高值产品合成原料的利用方向,以及藻渣作为碳基材料的资源化利用方式。提出以发展高价值利用为前提,协同微藻基生物燃料和生物炭等产品的高值化、能源化、资源化梯级利用方向,以此提高微藻生物固定烟气CO_(2)系统的经济性和可行性,同时推动微藻生物质新能源的研究,为我国烟气CO_(2)的生物减排及资源化利用提供指导,促进绿碳经济发展。

关键词： 现代生物技术   水污染控制   生物反应器   生物修复技术  

摘要： 城市发展进程不断加快,环境问题也随之而来,在水污染问题愈发严重的形势下,应加强对环境治理工程的重视,做好水污染控制工作,改善当前水环境。目前环境治理技术方法种类比较多,运用现代生物技术进行水污染控制能够获得良好效果,科学性和先进性水平比较高,与传统水污染控制和治理方法相比,治理成效明显提升,可获得良好环境效益。现代生物技术具有多样化特点,可以根据水污染程度以及环境条件的具体情况,进行现代生物技术的针对性选择,从而解决水环境污染中的实际问题。本文主要对几种常用的现代生物技术在水污染控制中的运用进行了分析,望能够为后续环境保护工程建设提供参考。

关键词： Bioreactors   Biological tissues   Stress   Tendons   Fatigue  

摘要： A major risk factor for tendinopathy is tendon overuse (i.e., fatigue loading). Fatigue loading of tendon damages the extracellular matrix and induces tissue degeneration. However, the specific mechanisms linking tendon fatigue damage with tissue degeneration are unclear. While explant models of tendon fatigue loading have been used to address this knowledge gap, they predominantly employ bioreactors that apply cyclic displacements! strains rather than loads/stresses, which are more physiologically relevant. This is because of the technical complexity and cost of building a load-controlled bioreactor, which requires multiple motors, load cells, and computationally intensive feedback loops. Here, we present a novel, low-cost, load-controlled bioreactor that applies cyclic loading to multiple tendon explants by offloading weights from a single motorized stage. Using an optional load cell, we validated that the bioreactor can effectively provide load-controlled fatigue testing of mouse and rat tendon explants while maintaining tissue viability. Furthermore, all the design files, bill of materials, and operating software are available "open source" so that anyone can easily manufacture and use the bioreactor for their own research. Therefore, this novel load-controlled bioreactor will enable researchers to study the mechanisms driving fatigue-induced tendon degeneration in a more physiologically relevant and cost-effective manner.

关键词： 氨气   生物反应器   超声雾化   覆膜堆肥   猪粪堆肥   臭气去除  

摘要： 为提高生物反应器对堆肥臭气的去除效果,设计了一种新型超声雾化生物反应器,研究了该反应器在不同工艺条件下对模拟臭气的处理效果,再以猪粪和木屑为原材料进行堆肥试验,探究该反应器对实际堆肥过程中产生的臭气去除效果。结果显示,超声波空化效应能提高反应器对氨气的吸收率,超声雾化比传统喷淋模式去除氨气的效率提高10%左右;为解决体系内高氨氮的问题,将活性污泥进行耐高氨氮驯化后在反应器中挂膜,发现体系内微生物降解氨氮的能力明显提升;通过正交试验确定反应器去除氨气的最佳工艺条件。堆肥试验表明,氨气释放与堆肥温度具有高度一致性,且在堆肥第5天达到峰值(76.3 mg/m^(3)),同时,猪粪堆肥中氨气释放与pH、铵态氮和硝态氮的浓度有关;反应器对堆肥氨气的去除率高达80.6%;对其他时段的氨气去除率平均保持在90%左右,且反应器出气口的氨气质量浓度小于5 mg/m^(3),达到相关排放标准。结果表明,超声雾化生物反应器对于堆肥产生的氨气能起到良好的去除效果。