NAU-CHINA:

SAMUS:海洋软体机器人的自愈合“战士”

仿生软体机器人智能灵活且适应性强,在海洋探测领域展现出了巨大的应用潜力。然而,在复杂多变的海洋环境中,仿生软体机器人在执行探测任务时极易受到损伤且无法实现自愈。因此,一旦受损,其工作效率会大大降低,甚至导致机体报废,对海洋生态造成威胁。目前,唯一的修复方法是将其打捞至地面,进行人工修复,此种方法修复成本极高,同时也减少了宝贵的探测取样的机会。

因此,我们团队开发了一种水下新型自愈合材料。

我们将贻贝粘附蛋白和鱿鱼齿环蛋白的一段重复序列连接,形成融合蛋白,充当“双面胶”,将基底材料与具有自愈合能力的蛋白材料连接起来。同时,通过自剪切环化酶设计环状mRNA来生产高度重复的鱿鱼齿环蛋白,鱿鱼齿环蛋白通过β-片层之间形成网状空间结构,在损伤后可实现自愈合。

总的来说,我们的项目旨在开发一种具有出色的自我修复能力的新型材料,能够使海洋仿生软体机器人在被刺穿或损坏时能够进行自我修复,这种自我修复能力能够显著提高机器人的耐用性,为海洋探测提供有利的保障。

iGEM NAU 公众号

NJTECH-CHINA-A:

甜蜜无负担:让塔格糖成为生活新选择

塔格糖(Tagatose)是一种具有降血糖、预防龋齿、改善肠道微生物群、促进血液循环和抗衰老等多重健康益处的功能性糖,广泛应用于食品、医药和化妆品行业。然而,目前塔格糖的高成本和低产量限制了其应用。

为解决这一问题,我们利用果糖作为低成本底物,通过基因挖掘发现了四种具有潜在塔格糖-4-差向异构酶活性的未知功能蛋白,并采用定向进化策略提升其活性和转化率。此外,我们设计了一种基于大肠杆菌生长和荧光强度的生物传感器,通过动态监测D-塔格糖水平,实现了高产突变菌株的超高通量筛选。

本项目为塔格糖的高效生产提供了全新思路,对于提高塔格糖的应用普及具有重要意义,最终可为人类健康和生活质量的提升做出贡献。

NJT IGEM A公众号

对代糖了解及接受程度的调查问卷

NNU-CHINA

“丰泽智生——先进5-ALA生物合成”

民以食为天,粮食供应是民生基础。然而,当前很多地区的农田正遭受干旱、病害、虫害等的侵袭,许多人仍食不果腹。生物农药/植物生长调节剂是指利用生物活体(真菌,细菌,昆虫病毒,转基因生物,天敌等)或其代谢产物(信息素,生长素,萘乙酸钠等)针对农业有害生物进行杀灭或抑制,或调节植物生长的制剂,具有选择性强、毒性低、高效、对人畜和生态环境影响小、不易产生抗药性等优点。其中5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)作为一类典型的生物农药,能够提高作物对非生物和生物胁迫的抗逆性,同时促进作物增产。

我们的项目将以大肠杆菌为底盘,通过酶改造,借助CRISPR转座和微流控高通量筛选等技术,筛选出能够稳定、高产5-ALA的菌株,经由 C4 途径,实现 5-ALA 的高效与可持续生产,从而降低生物农药成本,为缓解全球粮食危机问题贡献力量。

NNU-CHINA 公众号

BNUZH-China

微塑料,这种新兴的环境污染物,你可能还不太熟悉,但它们已经悄悄地遍布了我们的海洋和沿海生态系统,对自然环境构成了巨大的威胁。让我们一起了解一下这个问题,以及我们正在进行的创新解决方案。

项目背景

随着塑料产品的广泛使用,微塑料——那些直径小于5毫米的塑料碎片——成为了环境中的一个新挑战。这些微塑料来自于塑料产品的分解、化妆品的冲洗以及服装的磨损等。它们因为体积小、不易分解,成为了生态系统的隐形杀手。

微塑料的危害

微塑料的微小尺寸让它们容易被海洋生物误食,并在食物链中积累,最终可能影响到人类。同时,它们在土壤中的存在也不容忽视,尤其是对红树林这样的重要生态系统。红树林不仅是海洋生物的栖息地,也是抵御风浪、保护海岸线的重要屏障。微塑料的存在不仅损害了红树林的健康,还可能影响它们的生长和发育,对当地生态和经济产生不利影响。

我们的解决方案

为了解决这一难题,我们启动了一个创新项目,利用合成生物学技术来降解土壤中的微塑料。以下是我们的策略:

1.项目目标:我们的目标是开发一种能够在土壤表层至深层有效降解微塑料的方法。

2.技术路线:我们选择了铜绿假单胞菌作为我们的“清洁工”。这种细菌经过精心设计,能够执行微塑料解聚、降解、同化和矿化的四个步骤。

3.创新模块:我们增强了铜绿假单胞菌的吸附降解能力,并引入了新的基因,如血红蛋白基因VGB,使其在缺氧环境下也能高效工作。

4. 固碳策略:考虑到微塑料降解过程中可能释放的有机碳,我们引入了沼泽红假单胞菌,这种细菌在深层土壤中无光条件下能够固定二氧化碳,减少对红树林碳汇功能的影响。

5.基因增强:为了提升整个系统的效率,我们在细菌中插入了多种基因,如nqrF、PiliA、bscA、bscB、nadK、nadM、pntA、pntB,这些基因帮助细菌更好地传递电子、转化二氧化碳,并加速能量产生过程。

期望成果

通过这一系列的创新步骤,我们期望能够有效地降解土壤中的聚乙烯微塑料,并固定二氧化碳,从而保护和修复红树林的生态环境。这不仅是一项科学研究,更是我们对地球家园的一份责任和承诺。让我们一起努力,为子孙后代留下一个更加清洁、健康的地球。

HainanU-China

当下人们的脱发问题日趋严重,且呈低龄化趋势,严重影响患者的身心健康。铜肽(GHK-Cu)是一种三肽超短肽,在修复毛囊、治疗脱发等方面有显著效果,且副作用较小,被广泛应用于美容行业,是当下的研究热点。今年,我们团队通过串联表达的方法以期在工程菌中高效表达铜肽,并采用群体感应技术构建种群数量可控的菌群生态系统,尝试提升其生产效率。此外,我们还利用了微流控技术形成微乳液包裹铜肽来呈现产品。这一系列创新技术的应用,旨在以最小副作用有效解决脱发问题,帮助人们摆脱脱发困扰。