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合成生物学生物安全问题及生物风险管理对策
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作者 黄翠 宋冬林 梁慧刚 《中国医药生物技术》 2025年第1期13-18,共6页
合成生物学是一门将工程与科学相结合的新兴交叉学科。合成生物学可以改造或创造生物体,正在为许多领域带来巨大的变化,并帮助应对医学、农业、制造业和环境方面的挑战,为人类带来巨大的利益。然而,作为一门两用学科,由于其复杂性和不... 合成生物学是一门将工程与科学相结合的新兴交叉学科。合成生物学可以改造或创造生物体,正在为许多领域带来巨大的变化,并帮助应对医学、农业、制造业和环境方面的挑战,为人类带来巨大的利益。然而,作为一门两用学科,由于其复杂性和不确定性的特点,合成生物学也存在潜在的生物安全和生物安保风险,给生物安全管理带来一定困难。本文描述了合成生物学的发展现状及其引发的亟需解决的生物安全问题,阐述风险评估在合成生物学研发活动生物安全管理中的重要性,进而首次提出合成生物学研发活动的生物风险分类分级管理的思路及相关的针对性建议。 展开更多
关键词 合成生物学 生物安全 风险管理 风险评估
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合成生物学的发展历程及其在动物领域的应用研究进展
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作者 关双 吴端钦 侯振平 《饲料工业》 北大核心 2025年第3期136-142,共7页
合成生物学是以工程化设计为基础,对现有的系统或体系进行综合、完善与创新,不断探索新的生物技术,建立新的生物系统或体系,开创新的研究方式。合成生物学技术可以提高动物饲料添加剂的合成效率,促进动物分子育种、疾病诊断与预防等,有... 合成生物学是以工程化设计为基础,对现有的系统或体系进行综合、完善与创新,不断探索新的生物技术,建立新的生物系统或体系,开创新的研究方式。合成生物学技术可以提高动物饲料添加剂的合成效率,促进动物分子育种、疾病诊断与预防等,有效避免潜在的风险。文章主要从合成生物学的起源与发展、在动物领域中的应用以及伦理问题等方面进行了综述。 展开更多
关键词 合成生物学 伦理问题 动物领域 应用 研究进展
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基于合成生物学微生物底盘细胞构建与优化的研究进展
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作者 孙天丽 黄明珠 +1 位作者 刘斌 陈雪岚 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2025年第1期394-402,共9页
微生物菌株的改造优化是现代工业生物技术的核心,其中工业微生物底盘细胞的构建已成为合成生物学的研究热点之一。基于合成生物学“设计-构建-测试-学习”策略,对微生物底盘细胞理想设计和改造是优良细胞工厂构建的重要手段,本文对合成... 微生物菌株的改造优化是现代工业生物技术的核心,其中工业微生物底盘细胞的构建已成为合成生物学的研究热点之一。基于合成生物学“设计-构建-测试-学习”策略,对微生物底盘细胞理想设计和改造是优良细胞工厂构建的重要手段,本文对合成生物学和微生物底盘细胞的改造优化策略进行了相关概述,同时总结了基于合成生物学各工业微生物底盘细胞的构建及应用,最后对在构建底盘细胞时所遇到的障碍及未来的前景进行了展望,以推动具有优良性状的微生物细胞工厂的构建。 展开更多
关键词 合成生物学 底盘细胞 基因组精简 工业微生物 生物细胞工厂
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合成生物学技术应用于天然产物来源药物注册监管的思考
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作者 李月 高敏洁 李香玉 《中国药事》 2025年第1期45-51,共7页
目的:梳理合成生物学技术在天然产物来源药物研制领域的应用和发展路径,促进新技术合理利用、产业高质量发展。方法:从我国药品注册管理分类出发,梳理相关法规要求,讨论应用合成生物学技术研制天然产物来源药物申报路径。同时基于现有... 目的:梳理合成生物学技术在天然产物来源药物研制领域的应用和发展路径,促进新技术合理利用、产业高质量发展。方法:从我国药品注册管理分类出发,梳理相关法规要求,讨论应用合成生物学技术研制天然产物来源药物申报路径。同时基于现有药物研制指南、规范,探讨合成生物学技术应用于此类药物研制相关的技术要求。结果与结论:基于我国药品注册分类的申报路径分析发现,对于应用合成生物学技术开发的天然产物来源药物,如按中药或天然药物进行注册申报,法规上没有明确的障碍,但现行技术指导原则不适用。若为结构明确、单一的化合物可按化学药研究申报,但需要综合考虑国内外技术要求,或者跨类别参考生物制品相关要求开展研究。还有部分可能发生注册类别的变化,按生物制品管理。现有药物研发的法规和技术要求基本可覆盖此类药物研制的各个阶段,但如何合理适用和借鉴尚未有官方的明确意见,有必要进一步梳理,为产业提供更明确的指导,从而促进新兴技术在保证安全性、有效性的基础上合理应用,推动产业高效率、高质量发展。 展开更多
关键词 合成生物学技术 天然药物 监管政策 药品注册分类 细胞工厂 药品研发
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高校有机化学教学与合成生物学的融合与创新
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作者 俞世冲 郑灿辉 +2 位作者 谢斐 郝雨濛 雷长海 《创新教育研究》 2025年第1期138-142,共5页
文章阐述了传统高效有机化学教学现状及合成生物学融入的意义,探讨了两者融合的教学实践方法,包括调整教学内容、改进教学方法、优化考核方式等,分析融合实践效果并给出改进方向,旨在提升有机化学的教学质量。This article elaborates o... 文章阐述了传统高效有机化学教学现状及合成生物学融入的意义,探讨了两者融合的教学实践方法,包括调整教学内容、改进教学方法、优化考核方式等,分析融合实践效果并给出改进方向,旨在提升有机化学的教学质量。This article elaborates on the current situation of traditional organic chemistry teaching and the significance of integrating synthetic biology. It explores the teaching practice methods of integrating between the organic chemistry and the synthetic biology, including adjusting teaching content, improving teaching methods, optimizing assessment methods, etc. It analyzes the effectiveness of integration practice and provides improvement directions, aiming to improve the quality of organic chemistry teaching. 展开更多
关键词 有机化学 合成生物学 教学融合 教学改革
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基于合成生物学技术改造酵母高效合成萜类化合物
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作者 尹梦琦 赵建志 《齐鲁工业大学学报》 2025年第1期36-46,共11页
萜类化合物是一类以异戊烯基二磷酸(isopentenyl diphosphate,IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(dimethylallyl diphosphate,DMAPP)为基本前体经相应萜类合成酶催化形成的天然产物,几乎存在于所有生物体中,以药用植物居多,并在医药、食品、化... 萜类化合物是一类以异戊烯基二磷酸(isopentenyl diphosphate,IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(dimethylallyl diphosphate,DMAPP)为基本前体经相应萜类合成酶催化形成的天然产物,几乎存在于所有生物体中,以药用植物居多,并在医药、食品、化工及能源等领域有着广泛应用。萜类化合物通常采用植物提取法和化学合成法获得,但这两种方法存在效率低、质量不稳定、成本高等弊端,这显然已不能满足对萜类化合物日益增长的需求。随着合成生物学技术的快速发展,改造微生物合成萜类化合物取得了巨大进步,特别是酵母细胞,因其具有与植物细胞类似的结构及较为成熟的遗传操作体系,已用于多种萜类化合物的合成,逐渐凸显出生物合成法的优势。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)两种模式酵母为例,综述重要萜类化合物高效合成的代谢工程改造研究进展,具体从高活性萜类合成酶的筛选与表达、关键前体乙酰辅酶A的供给与高效利用、直接前体单元IPP和DMAPP合成通量强化与消耗弱化等方面改造策略进行了详细介绍,最后,还对酵母合成萜类化合物研究将来面对的机遇与挑战进行了总结与展望。 展开更多
关键词 酿酒酵母 解脂耶氏酵母 合成生物学技术 代谢途径优化 萜类化合物
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上海合成生物学创新中心 建设具有全球影响力的合成生物学创新中心
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作者 赵宇新 《中国社会组织》 2025年第4期40-40,共1页
1月15日,在上海市第十六届人民代表大会第三次会议上,上海市市长龚正作政府工作报告。报告中指出,“加快国际科技创新中心建设,创新策源能力实现新突破。成立运行合成生物学创新中心等新型研发机构”,其中合成生物学创新中心的全称为上... 1月15日,在上海市第十六届人民代表大会第三次会议上,上海市市长龚正作政府工作报告。报告中指出,“加快国际科技创新中心建设,创新策源能力实现新突破。成立运行合成生物学创新中心等新型研发机构”,其中合成生物学创新中心的全称为上海合成生物学创新中心(以下简称创新中心)。成立于2023年11月。 展开更多
关键词 合成生物学 新型研发机构 政府工作报告 全球影响力 人民代表大会 科技创新中心建设 第三次会议 上海市
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基于产业视角的合成生物学发展态势研究 被引量:2
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作者 张拓宇 孟庆海 《世界科技研究与发展》 CSCD 2024年第1期58-71,共14页
近年来,受技术突破、政策支持、产业和资本跟进等因素驱动,合成生物学迅速从实验室走向市场,迎来产业化发展的关键时期。本文梳理了2020年以来国内外相关战略规划、政策法规、市场动态、商业合作和金融投资等信息,从产业视角对合成生物... 近年来,受技术突破、政策支持、产业和资本跟进等因素驱动,合成生物学迅速从实验室走向市场,迎来产业化发展的关键时期。本文梳理了2020年以来国内外相关战略规划、政策法规、市场动态、商业合作和金融投资等信息,从产业视角对合成生物学发展态势进行分析。政府方面,合成生物学成为各国生物经济战略中的关键引擎,应用于医药、化工、材料、农业、食品等关联行业的技术路线和规划目标进一步清晰,支持新技术新产品商业化的监管机制不断优化,技术管控和科技安全问题受到关注。市场方面,基于合成生物学的实用成果相继迎来商业化“里程碑”,合成生物企业与传统制造企业“双向奔赴”、协同合作日益紧密,市场投资保持信心并趋于商业理性,有利产业发展的健康生态正加快完善。为加快推动我国合成生物学产业发展,建议进一步研究制定关键领域技术路线,支持底层使能技术、产业核心关键技术与核心装备攻关,推动重点行业应用示范,增强先进生物制造设施、数据资源等能力建设,鼓励各方共建有利合成生物产业化发展的产业生态。 展开更多
关键词 合成生物学 工程生物学 生物经济 生物制造 产业生态
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依托合成生物学竞赛培养创新人才的探索与实践 被引量:1
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作者 王浩绮 章文明 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期123-128,共6页
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... 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团队连续五年的参赛历程,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。 展开更多
关键词 合成生物学 国际遗传工程机器竞赛 科研 创新人才 教学
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合成生物学生成物能否适用于《卡塔赫纳生物安全议定书》?
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作者 邵滨 喻玲 焦洪涛 《科技与法律(中英文)》 CSSCI 2024年第3期139-148,共10页
合成生物学已成为《生物多样性公约》(以下简称《公约》)缔约方大会的重要谈判议题,但合成生物学生成物能否适用《卡塔赫纳生物安全议定书》(以下简称《议定书》)却尚未达成共识。在《公约》框架下提出“四层次分析+三步检验法”作为判... 合成生物学已成为《生物多样性公约》(以下简称《公约》)缔约方大会的重要谈判议题,但合成生物学生成物能否适用《卡塔赫纳生物安全议定书》(以下简称《议定书》)却尚未达成共识。在《公约》框架下提出“四层次分析+三步检验法”作为判断合成生物学生成物与《议定书》适用关系的方法:第一层次是活性生物体,与《议定书》界定的改性活生物体最相似,根据其所处发展阶段、生成物种类和所依赖的技术基础三步进行检验,以判断其是否适用《议定书》。第二层次是基因物质,如果其以生成生物实体为目的,那么可以将其纳入“活性生物体”范畴考虑,运用三步检验法进行具体分析。第三层次是生物系统,生物系统中的生物活体部分,可以适用《议定书》。第四层次是由合成生物技术生成的组成部分和产品,由DNA测序技术生成的组成部分和产品无需适用《议定书》;基于DNA合成技术、基因组设计、合成与组装、基因编辑技术生成的组成部分和产品,可以参照因物质层次的分析方法进行判断;基于元件工程、回路工程生成的组成部分和产品,由生物元件与基因回路组成后生成更高层级的生物系统且具有生成生物实体可能的部分,可以适用《议定书》。 展开更多
关键词 合成生物学生成物 生物安全议定书》 改性活生物 合成生物学
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合成生物学的发展与展望
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作者 周军 于水 周永丰 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期549-558,共10页
合成生物学集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和方法,通过建立人工系统创造或改造生命体从而理解生命、应用生命。在可持续发展的背景下,合成生物学的绿色、可再生的优点使其成为21世纪以来研究的热点。然而,合成生物学依然面... 合成生物学集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和方法,通过建立人工系统创造或改造生命体从而理解生命、应用生命。在可持续发展的背景下,合成生物学的绿色、可再生的优点使其成为21世纪以来研究的热点。然而,合成生物学依然面临着许多亟待解决的问题,如设计过程中的不可预测性、规模化生产中成本较高、政策法规相对滞后等。本文在介绍合成生物学发展的基础上,重点介绍了合成生物学在高分子材料、化工、生物医药、食品以及能源领域的应用,分析了合成生物学目前产业化现状、所面临的问题以及未来发展的机遇。 展开更多
关键词 合成生物学 高分子材料 医药 食品 能源
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合成生物学发展与展望
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作者 刘陈立 张先恩 +1 位作者 傅雄飞 李玉娟 《前进论坛》 2024年第4期57-62,共6页
合成生物学作为认识生命的“钥匙”、改变未来的颠覆性技术,打开了从非生命物质向生命物质转化的大门,实现生命体系的理性设计与编辑,为生命科学研究提供了新范式,引领生物技术迭代发展,催生下一代生物制造新质生产力,塑造未来生物经济... 合成生物学作为认识生命的“钥匙”、改变未来的颠覆性技术,打开了从非生命物质向生命物质转化的大门,实现生命体系的理性设计与编辑,为生命科学研究提供了新范式,引领生物技术迭代发展,催生下一代生物制造新质生产力,塑造未来生物经济。发展二十余年来,合成生物学领域已取得系列突破,创新应用逐步实现,学科体系逐渐形成。合成生物学发展内容主要包括以下三个方面:一是理论体系的提出与构建;二是使能技术的系列突破;三是创新应用的逐步实现。基于合成生物学“造物致知”和“造物致用”核心理念,本文提出,合成生物学的未来发展趋势即人工合成单细胞生命和人工智能(AI)驱动的生物制造。 展开更多
关键词 合成生物学 生物制造 新质生产力 人工合成细胞 人工智能
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合成生物学赋能生物经济高质量发展的对策研究——以浙江为例
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作者 劳慧敏 田甜 +1 位作者 冯瑞 李明珍 《科技通报》 2024年第4期114-118,共5页
合成生物学作为融合生物学、工程学、化学和信息技术等学科的新兴领域,是21世纪生物学领域催动颠覆性创新的前沿代表,也是带动未来生物经济发展的关键力量。本文分析探讨国内外合成生物学发展态势,研究发现目前美国处于国际领先地位,国... 合成生物学作为融合生物学、工程学、化学和信息技术等学科的新兴领域,是21世纪生物学领域催动颠覆性创新的前沿代表,也是带动未来生物经济发展的关键力量。本文分析探讨国内外合成生物学发展态势,研究发现目前美国处于国际领先地位,国内仍处于早期发展阶段,但在专利申请等基础研究方面已有突出优势,初步形成以深圳、天津、上海为代表的合成生物学发展模式。结合浙江省合成生物学在技术储备、创新平台、标志性成果等方面的发展基础,基于比较分析视角研判其在战略谋划、创新资源、创新主体和科技伦理等方面存在的问题,针对性地提出加快合成生物学技术创新、产业发展,推动生物经济高质量发展的对策建议。 展开更多
关键词 合成生物学 生物经济 浙江
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食品合成生物学技术助力产业新发展
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作者 吴轶 宋昌彦 《新经济导刊》 2024年第4期39-47,共9页
食品合成生物学的发展将改变人类自诞生以来的食物获取方式,打破传统的营养摄入方式,进而对食品加工工业、农业种养殖业、人体营养健康等产生深刻的影响。发展合成生物产业需要考虑必要的基础条件和创新聚集能力,目前天津、山东、上海... 食品合成生物学的发展将改变人类自诞生以来的食物获取方式,打破传统的营养摄入方式,进而对食品加工工业、农业种养殖业、人体营养健康等产生深刻的影响。发展合成生物产业需要考虑必要的基础条件和创新聚集能力,目前天津、山东、上海、浙江和深圳已成为我国合成生物学产业的重要发展区域。在食品合成生物学产业发展中,生物安全风险和食品安全风险是制定政策需要考虑的重要内容。本文围绕如何加快合成生物学产业园政策落地、产品上市和科普宣传等方面提供一些政策建议。 展开更多
关键词 食品合成生物学 产业政策 产业布局 法规要求
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合成生物学点亮木质素增值之路
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作者 李炳志 郭一鸣 《新兴科学和技术趋势》 2024年第1期0083-0093,共11页
木质素是自然界最丰富的芳香化合物来源。然而,受到木质素结构复杂性和异质性的限制,木质素的解聚 和转化一直是其可持续利用的主要难题。新兴的合成生物学为木质素有效增值提供了良好的技术支持。本文简 要介绍了木质素解聚的多种策略... 木质素是自然界最丰富的芳香化合物来源。然而,受到木质素结构复杂性和异质性的限制,木质素的解聚 和转化一直是其可持续利用的主要难题。新兴的合成生物学为木质素有效增值提供了良好的技术支持。本文简 要介绍了木质素解聚的多种策略,重点讨论了合成生物学在木质素转化为高附加值化学品的应用,并展望了今后 木质素生物转化的研究和应用的关键挑战。 展开更多
关键词 木质素 合成生物学 生物转化 高附加值化学品
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研究生“合成生物学”课程混合式教学探索与实践
16
作者 张琴 李艳宾 王远丽 《科教导刊》 2024年第13期100-102,共3页
混合式教学已成为国内外高校课程教学改革的重要方向。文章以研究生“合成生物学”课程为例进行混合式教学的探索与实践。通过线上教学资源构建、案例教学、翻转课堂教学、课程思政建设、主题辩论引入等混合式教学方式及考核方式改革,... 混合式教学已成为国内外高校课程教学改革的重要方向。文章以研究生“合成生物学”课程为例进行混合式教学的探索与实践。通过线上教学资源构建、案例教学、翻转课堂教学、课程思政建设、主题辩论引入等混合式教学方式及考核方式改革,使学生对合成生物学基础理论和前沿研究技术的理解更深入,自主学习能力明显提高,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 合成生物学 混合式教学 教学效果
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合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展 被引量:2
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作者 蔡冰玉 谭象天 李伟 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期782-794,共13页
多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予... 多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予细胞新的功能,实现干细胞工程化改造。在此,本文总结了多能干细胞的临床应用和干细胞临床转化面临的主要挑战(干细胞分化衍生物的致瘤性、异质性、免疫原性),以及合成生物学在干细胞工程化改造中的应用(精确控制细胞命运、调控细胞通信、优化类器官结构功能、监测并清除致瘤细胞)。这些合成生物学工具为干细胞工程化改造提供了新的策略和平台,有望解决干细胞临床应用现存的诸多挑战,推动再生医学的进一步发展,实现“器官再生”这一核心目标。 展开更多
关键词 多能干细胞 类器官 合成生物学 细胞治疗 干细胞工程化改造
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合成生物学在肿瘤疫苗设计中的应用进展 被引量:1
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作者 方超 黄卫人 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第2期239-253,共15页
根据中心法则和细胞免疫学原则,利用合成生物学设计和生产新型肿瘤疫苗代表了癌症免疫治疗中的一个重要途径。本文概述了利用合成生物学针对两个主要方面(抗原选择和疫苗设计)的创新治疗性肿瘤疫苗的最新研究进展。针对肿瘤相关或特定抗... 根据中心法则和细胞免疫学原则,利用合成生物学设计和生产新型肿瘤疫苗代表了癌症免疫治疗中的一个重要途径。本文概述了利用合成生物学针对两个主要方面(抗原选择和疫苗设计)的创新治疗性肿瘤疫苗的最新研究进展。针对肿瘤相关或特定抗原,开发更精确和有效的肿瘤疫苗引起了广泛关注。传统方法在抗原选择中主要针对肿瘤中的特定基因,而以高通量测序及质谱为基础筛选新抗原的方法明显改善了疫苗的靶向性及免疫原性。在疫苗类别方面,与传统多肽疫苗相比,通过对DNA、mRNA、病毒/细菌、细胞的工程化修饰而成的新型疫苗显著扩大了肿瘤疫苗的范围,从而大幅增强了不同肿瘤疫苗的免疫效果。合成生物学的快速发展将加速对肿瘤疫苗的实验研究进度,最终导致临床治疗效果的持续增强。 展开更多
关键词 肿瘤疫苗 新抗原 树突状细胞 细胞疫苗 合成生物学
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肿瘤类器官及其在合成生物学中的研究进展 被引量:1
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作者 孟倩 尹聪 黄卫人 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第1期191-201,共11页
类器官技术的发展为更接近机体细胞组成和病理生理特征的癌症模型开辟了新途径。患者来源的肿瘤类器官在多次传代后仍能维持原有肿瘤的组织病理学及遗传表型特征,不仅可作为测试新型抗癌药物的优良模型,也可通过其药物敏感性测试预测患... 类器官技术的发展为更接近机体细胞组成和病理生理特征的癌症模型开辟了新途径。患者来源的肿瘤类器官在多次传代后仍能维持原有肿瘤的组织病理学及遗传表型特征,不仅可作为测试新型抗癌药物的优良模型,也可通过其药物敏感性测试预测患者的临床反应,为肿瘤患者的个体化精准治疗提供可靠的依据。合成生物学是以工程学思想为指导,提供独特工具来重建空间和动态信号,调控细胞间通信。合成生物学的快速发展,为肿瘤类器官在肿瘤的发生发展及肿瘤治疗等方面提供了一系列崭新的思路和方法,包括如何工程化重建类器官空间与动态信号、细胞稳态维持、细胞间通信调控等。本文概述了肿瘤类器官的构建过程及其在合成生物学中的应用,讨论了肿瘤类器官当前在构建效率、标准化、自动化、精确度等方面的局限性,最后展望了合成生物学在推动肿瘤类器官结构和功能复杂化方面的前景。 展开更多
关键词 肿瘤类器官 药物筛选 精准医疗 基因线路 合成生物学
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人工调控受体聚集的化学合成生物学策略及应用 被引量:1
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作者 袁燕燕 陈慧芳 +2 位作者 杨思慧 王洪辉 聂舟 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第1期53-76,共24页
细胞表面受体的聚集和激活在多种生物过程中发挥着重要作用,如细胞迁移、增殖、凋亡和分化。鉴于受体介导的细胞功能对健康和疾病的广泛相关性,研究人员一直致力于探究细胞受体信号传递和激活的生物化学和生物物理学机制,进而在其基础... 细胞表面受体的聚集和激活在多种生物过程中发挥着重要作用,如细胞迁移、增殖、凋亡和分化。鉴于受体介导的细胞功能对健康和疾病的广泛相关性,研究人员一直致力于探究细胞受体信号传递和激活的生物化学和生物物理学机制,进而在其基础上开发多样的分子工程策略操纵受体信号和细胞功能。随着化学合成生物学的快速发展,一系列分子工程工具被开发出来用于理性控制受体,使得人工受体激活更加简单、精准和多样化。本综述首先总结了涉及调节受体聚集控制的关键功能元件,包括分子识别、空间组织、动态和细胞选择性元件。随后介绍了这些高度可控的功能模块在动态聚集、特定响应性、时空分辨和高细胞选择性的精准控制受体聚集分子工具的最新研究进展。此外强调了多种人工控制受体聚集的精准激活策略在细胞表型和命运操纵、免疫激活和活体组织修复方面的新兴应用。最后,本文从作用机理、元件工程、临床局限性、体内长效性等多个角度概述人工受体聚集策略当前面临的挑战和缺点。同时,本文也对其在疾病治疗领域的潜在应用进行了前瞻性的展望。 展开更多
关键词 化学合成生物学 受体聚集 元件工程 生物医学工程 细胞调控
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