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2500050084
内蒙古
O441
基础研究
自然科学研究与试验发展
研究目的与意义:病原入侵机体以后,先天免疫首先发挥作用,而后产生特异性免疫反应。虽然适应性免疫被认为只存在于脊椎动物中,可是最新研究结果显示,无脊椎动物免疫系统中也存在着一些类似于适应性免疫的反应特征。同时,在基因组水平,无脊椎动物也存在与脊椎动物相类似的部分重要的分子基础,尤其在高通量测序技术较为普及的今天,一些研究结果证实甲壳类动物很可能具有脊椎动物的许多信号途径。客观上讲,在研究先天免疫领域科学问题的时候,科研工作者往往重视免疫效应分子的作用机制以及相关信号途径的激活过程与作用形式,却忽视了从整体水平研究免疫系统与神经系统以及内分泌系统的相互关联。因此,在研究低等生物先天免疫领域科学问题的时候,能够从“神经内分泌免疫调节系统”的整体进行把握与探索,研究潜在的“神经内分泌”系统对于先天免疫效应分子的调控途径与作用方式,将是一个新的思路与领域。
主要科学发现点:(1)神经内分泌免疫(NEI)复合系统在克氏原螯虾先天免疫反应中发挥了重要的调节作用:该成果相关的研究内容一方面是从先天免疫与神经系统整体水平出发,研究了多巴脱羧酶分子的作用机制,另一方面从抗细菌先天免疫方面,深入研究了多巴脱羧酶分子与多巴胺受体分子之间的协同作用机制,揭示了多巴脱羧酶分子作为克氏原螯虾神经系统重要调节分子与免疫调节分子协同作用的双重身份,初步阐明了多巴脱羧酶分子与多巴胺受体分子协同发挥先天免疫调控作用的分子机制。(2)在克氏原螯虾中鉴定出来一些重要的先天免疫系统关键信号通路的调控因子与免疫效应分子:该成果通过对克氏原螯虾抗细菌先天免疫反应的深入研究,鉴定出了多个关键的免疫调控因子,包括肿瘤坏死因子受体相关因子6、白介素增强子结合因子2、一系列抗菌肽基因等,进一步丰富了先天免疫的基础理论。同时,该成果涉及到的方法和实验结果为其他无脊椎动物先天免疫的研究提供了有理论价值的参考。(3)microRNA在克氏原螯虾抗病毒先天免疫反应中发挥了重要的调控作用:该成果相关的研究内容主要是通过高通量测序技术,首次在克氏原螯虾中鉴定出11617个已知miRNAs和6个新miRNAs,其中27个miRNAs在WSSV刺激后表达差异显著。这些发现不仅丰富了对于无脊椎动物miRNA多样性和功能的认识,也为理解miRNA在先天免疫中的作用机制提供了新的视角。
成果产生的价值:(1)理论学术价值:进一步促进了无脊椎动物先天免疫系统基础理论的完善。该成果进行的克氏原螯虾的先天免疫调控机制的分子生物学研究,不仅对于填补无脊椎动物先天免疫分子机制的空白具有重要意义,而且,对于深入探索抗细菌、抗病毒机制在水产养殖过程中的应用也具有促进作用。(2)实验技术应用:成果相关的科技论文的发表促进了新技术的快速应用。该研究团队通过RNA干扰(RNAi)技术,成功建立了瞬时基因沉默克氏原螯虾模型,并且结合高通量、高灵敏度和多维度的生物学测序技术,揭示了克氏原螯虾先天免疫网络的分子调控机制。同时,该研究针对不同病原菌的侵袭,建立了特殊的目的基因瞬时沉默模式克氏原螯虾,进而明确了针对不同病原菌产生特异免疫响应的分子生物学机制。(3)生产实际价值:该成果对于水产类经济动物等无脊椎动物病害防治策略的制定具有重要的理论指导意义。来源于克氏原螯虾的多巴脱羧酶分子,可以作为治疗人类阿尔兹海默症药物的开发对象,多巴胺受体分子可以作为开发甲壳类水产动物抗细菌“疫苗”以及免疫激活剂的靶位点。
亚波长介质结构电磁学量子力学
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2600030790
四川
X524
应用技术
环境治理
该技术以RhP菌(取自天然水体的沼泽红假单胞菌经强化、改良后大规模生产的遗传稳定、高密度微生物制剂)的利用为核心在污染物→微生物→浮游生物→鱼虾贝的循环中,通过人工干预高效转化污染物为有益生物资源,达到治理污染目的的一系列生物操纵手段,诸如投放RhP菌制剂加快污染物→微生物转化、投入鱼苗等水生动物加快浮游生物→鱼虾贝转化、投入经靶向驯化的RhP菌制剂转化特定污染物等。
主要性能指标:
1.水体污染和防蓝藻治理,水质可从地表Ⅴ类提升到Ⅲ类;
2.黑臭水体治理中,4个月就可消除黑臭,治理后指标(mg/L):溶解氧≥5以上,氨氮<2以下。
适用范围:适用于湖泊污染治理、防治蓝藻爆发、黑臭水体治理、河道水质提升达标、养殖废弃物资源化利用,实现零排放。
水域污染治理生物强化治理
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2500110317
福建
S941
基础研究
渔业服务业
福建是渔业养殖大省,对虾、鳗鲡、大黄鱼等品种产业规模位居全国前列。但随着养殖规模扩大,集约化程度提高,病害频发问题成为影响上述品种养殖业高质量发展的关键技术瓶颈。项目组通过多年联合攻关,建立对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害诊断技术,系统开展主要病害流行病学调查,构建全省水生动物病害监控级联网络平台和防控体系,集成创新健康养殖技术并推广应用。创新点如下:
一、创新建立对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害诊断技术。首创基于CRISPR/Cas12a、RPA快速核酸扩增和胶体金层析显色的对虾急性肝胰腺坏死病检测技术,被国内外十余个研究团队引用借鉴;首创靶向rep基因序列鳗鲡圆环病毒PCR检测方法,创新应用欧洲鳗鲡肾脏细胞系开展鳗鲡疱疹病毒敏感性实验;集成开发对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害快速诊断试剂盒68种及配套设备2种并推广应用。
二、系统开展对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害流行病学调查,建立全省水生动物病原库。创新开展大黄鱼虹彩病毒病流行病学调查,首次明确病原组织分布及疾病研究优先采样组织;首次开展大黄鱼养殖环境中微生物群落和抗生素抗性基因分布特征研究,揭示抗性基因分布特征;全面分析鳗鲡源气单胞菌毒力基因及其耐药性,揭示毒力基因携带、多重耐药性及耐药基因组合特征;获得大黄鱼内脏白点病、虹彩病毒病、海水鱼病毒性神经坏死病、鳗鲡气单胞菌病、对虾急性肝胰腺坏死病等流行病学数据,建立全省水生动物病原库,形成“病原资源保藏-病害数据挖掘-防控技术开发”研发链条,为病原研究和防控技术创新提供物质基础。
三、建立对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害防控体系,构建“省-市-县-乡”四级联动水生动物病害监控级联网络平台。率先建成福建省内唯一一家中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可的水生动物疫病监控中心,辐射构建“省-市-县-乡”四级联动水生动物病害监控级联网络平台,研发病害快速诊断应用移动平台。总结形成对虾、鳗鲡、大黄鱼等主要病害防控一览表并推广应用,为保障生物安全提供有力技术支撑。
四、集成创新以对虾、鳗鲡、大黄鱼等病害防控为核心内容的健康养殖技术并推广应用。构建多元化、多层次水生动物病害防控技术培训模式和“产学研推”联合推广应用机制,累计开展专题培训113场,培训4600余人次。创建国家级水产健康养殖和生态养殖示范区16个。近3年在福建、广东、浙江、山东累计推广面积8.39万亩,新增产量6.61万吨,新增产值32.80亿元,增收节支总额6.89亿元,有效保障水产品质量安全,经济、社会、生态效益显著。
项目组出版编著1本;发表论文45篇(其中SCI收录3篇);授权国家发明专利1件、实用新型专利5件;制定并发布福建省地方标准1项、企业标准15项。经专家组评价,认为该成果总体达到国际先进水平,其中基于CRISPR/Cas12a、RPA快速核酸扩增和胶体金层析显色的对虾急性肝胰腺坏死病检测技术达到国际领先水平。
渔业养殖病害防治流行病学调查
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2600142323
甘肃
S963.73
基础研究
水产品加工
①课题来源与背景:该项目来源于甘肃省科学技术厅,计划类别为甘肃省技术创新引导计划,项目编号21CX6NP223。甘肃省近年来中药材种植面积达460余万亩,年产量约120万吨,是甘肃农业特色产业的六大支柱之一。甘肃当地中药材初加工时产生的边角料(约为总量15%)大多被当作柴烧或弃置沟渠,不但造成中药材资源巨大浪费,还带来农村面源污染。结合中国正在大力实施推广的畜禽水产动物“无抗”养殖政策,项目组巧妙地提出高值化利用中药材初加工产生的边角料,研发生产适宜于畜禽水产养殖用中药动保产品,将高效助力津甘两地“无抗”养殖的推广落实,推动养殖业绿色发展,联农带农前景广阔,助力两地乡村振兴。
②技术原理及性能指标:依托中药相生相克原理和鱼虾常见疾病特征,采用生理生化及分子生物学实验揭示了黄芪多糖、连翘脂素拮抗生物学毒素并高效保护鱼虾肝胰腺作用机理基础上,项目组研发出“肝肠健(金五黄)”、“免疫宝”两种新型中药预混合饲料,并在华北及西北地区养殖鱼虾肝胰腺疾病防控中示范应用效果显著。
③技术的创造性与先进性:肝肠健可高效防控对虾弧菌感染诱发偷死等疾病,结合养殖池塘改底,可以在4天时间高效防治由弧菌诱发的对虾偷死症;肝肠健可显著提高甘肃虹鳟T-AOC、SOD、GSH-PX、CAT等抗氧化酶活性,进而提高其免疫力,防控病毒性疾病。在杂交鲟饲料中添加1%的免疫宝对杂交鲟抗氧化、非特异性免疫功能、肝功能和消化酶活性均有促进作用。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术成熟度较高,处于国内领先水平,项目组研制的配合饲料已应用于养殖生产,取得了较好的经济、社会和生态效益。首先挖掘适宜于生产水产饲料添加剂的特色中药材资源,随后开发基于当地特色中药材资源的水产饲料添加剂,并建立低成本、高效率的水产饲料添加剂生产技术,同时培养企业研发力量,集成建立起完善甘南州卓尼县水产用中药材饲料添加剂生产技术体系。
⑤应用情况及存在的问题:已基于甘南州中药材加工副产物生产中药材饲料添加剂达40吨,销售额160万元。高值化利用中药材加工副产物(或采收废弃物)260吨;在京津冀地区鲫鱼、鲈鱼等养殖中示范应用达1200亩,在西北地区虹鳟、金鳟等冷水鱼养殖中示范应用已达320亩;在京津冀地区南美白对虾、斑节对虾等养殖中示范应用达3100亩。
⑥历年获奖情况:2022年获得天津市科学技术二等奖。
中药材水产饲料添加剂
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2500110302
福建
R742.5
基础研究
医院
该项目是在两项国家自然科学基金面上项目(81671265和81870995)、一项青年科技人才创新项目(2007F3035)资助下完成的。帕金森病(PD)的主要治疗策略为多巴胺的替代治疗,但它并不能延缓疾病的进程,因此开发针对分子病理环节的神经保护药物已成为该领域的热点。该项目建立了氧化应激、线粒体损伤和中枢神经炎症三个分子病理维度驱动的创新性神经保护靶点并进行相关天然化合物的开发。基于氧化应激的分子机制,发现天然抗氧化剂“茶多酚”、“虾青素”、“人参皂苷Rg1”可以通过“SIRT1/ PGC-1α、ERK/NRF2、HO-1/NOX2、Sp1/NR1、JNK/c-Jun、iNOS/Cytc/caspase-3”等靶点发挥神经保护作用。基于线粒体损伤的分子机制,发现过表达“PGC-1α”、乙酰化和磷酸化“PGC-1α”、以及激活“ERRα、PPARγ、NRF-1、mtUPR、LRPPRC”等具有线粒体保护作用;“迷迭香酸”通过减轻“线粒体未折叠蛋白反应”抑制线粒体损伤;线粒体相关基因Fbxo7与Pink1在蛋白水平调控上存在双向作用;成功诱导携带PARK7基因c.189dupA纯合突变的遗传性PD患者的外周血多能干细胞并建立细胞系FJMUUHi001-A;发现SIRT4通过调控PPAR/FABP4发挥神经保护作用。基于中枢神经炎症的分子机制,发现“美满霉素”可显著抑制小胶质细胞活化,延缓PD的进展。综上,该项目通过PD神经保护靶点的创新性探索,为PD治疗挖掘了新的分子靶标,同时发现了多种天然低毒化合物的保护性治疗作用,并将相关成果进行临床转化和应用。
该项目共发表19篇论文,16篇被SCI收录,被引用共1069篇次,被SCI国际著名期刊引用达661次,其中单篇最高SCI影响因子达40分。该研究先后在18家省内外各级医院进行推广和交流,与国内多家企业密切合作,推进研究成果的临床应用转化。同时参与制定了中国帕金森病的国家质控标准以及最新诊断、治疗指南,主持制定福建省帕金森病质控标准,参编了多部帕金森病相关诊疗著作,牵头建立国家帕金森病一站式专病诊疗高级中心(福建省唯一)、福建省神经内科疾病精准诊疗临床医学中心、福建省帕金森病专科联盟、福建省神经认知与运动障碍虚拟现实训练及数据分析平台,构建国内规模领先的规范化FJMUUH-PD数据库(6000余例)及生物样本库(4000余例),与安泰社区共建福建省内首家社区脑健康中心,获得了实用新型专利以及软件著作权。该项目大力推动了福建省乃至周边地区帕金森病诊疗水平的提高以及学科发展,取得了良好的社会效益和经济效益。
帕金森病数据分析平台临床治疗
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2600031209
湖北
X171.4
应用技术
工程和技术研究与试验发展
该技术基于构建生物完整性、恢复生物多样性、运维全过程精细化管理等理念,通过设定健康目标,实现了“沉水-挺水-浮叶植物-螺蚌虾类-鱼类”生物群落空间有序排布,逐步使人工湖库水生态系统近自然化;通过建立不同生态位的生物完整性评价体系,采用基于图像识别的藻类微流控芯片快速监测技术,全面及时指导运维管理,有效预防了藻类水华发生。该技术涵盖“污染防治-微生境构建-生物群落恢复-优化调控”等多个环节,通过多个链条技术的串联或并联使用,可为人工湖库生态治理提供一揽子解决方案。
主要性能指标:
1.沉水植物覆盖率:≥70%;
2.水生动植物:≥300种;
3.水华藻类短期预警时间差:2~3d。
适用范围:适用于湖库水生态监测与修复、生态调控、健康评价及运维管理等领域的设计-施工-运维全过程。
水生态系统生物多样性人工湖库生态治理
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2600141615
甘肃
S126
基础研究
农业科学研究与试验发展
人工湿地的经济功能主要包括产品输出功能,比如经济性作物、水生动物等,以及间接经济效益,比如引流等间接带动经济产出。在人工湿地顺利竣工验收进入运营阶段后,可大量产出水生动植物,如人工湿地产出的挺水植物、沉水植物可以作为其他项目的种苗供应源;茭白、水芹等在通过食品安全评价后可以作为蔬菜售卖;鱼类、虾等水生动物同样可以进去水产品市场。人工湿地由于具有自然属性与生态属性,尤其是大型人工湿地,往往成为游玩场所,人流的增大在一定程度上会带动小区域的经济产出。但是,应当注意的是,人工湿地的经济功能与被开发利用价值有关,其为人工湿地的附属功能,不应当为了追求经济效益而影响到湿地的正常运行。
人工湿地植物栽培管理系统V1.0是一种集成了先进技术的系统,旨在解决人工湿地植物生长管理的问题。
解决问题:植物需水需养分过少或过多导致生长不良的情况、植物病虫害的防治、植物的光照不足或过强。
先进性及主要技术指标:
自动化控制:通过传感器、执行器和控制器等设备实现对湿度、养分、光照等因素的自动监测和调控,降低了人工干预的需求,并增加了植物生长管理的准确性和效率。
智能化管理:系统采用人工智能算法,通过数据分析和决策模型,能够根据植物需求自动调整水分和光照等环境因素,提供个性化的植物生长管理方案。
高效节能:系统能够根据植物需求和环境条件智能调整水和养分的供应,减少浪费,提高水资源利用效率。同时,系统还能有效控制光照强度,节省能源消耗。
实时监测和预警:系统通过实时监测植物生长环境和植物生长状态,及时发现问题并进行预警,帮助决策者及时采取措施,避免植物生长遭受重大损失。
人工湿地植物栽培管理系统V1.0适用于各种规模的人工湿地植物栽培场景,包括城市雨水处理湿地、废水处理湿地、湿地景观等。该系统的应用范围还包括农业领域中的水稻、水果、蔬菜等作物栽培、植物园景观栽培以及生态修复项目中的湿地植物的管理。通过系统的使用,可以提高湿地植物的生长质量和产量,降低水资源的消耗,实现可持续发展。
人工湿地植物栽培管理系统水资源利用
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2500060261
广西
S962.35
基础研究
内陆渔业
①课题来源与背景:广西壮族自治区水产科学研究院承担的广西科学研究与技术开发计划项目“罗氏沼虾稻田综合种养关键技术研发与示范”(合同编号:桂科AB1850016)
②研究目的与意义:研发推广罗氏沼虾稻田综合种养关键技术,有利于促进农业增效、实现农民增收,推进该区渔业生态养殖技术快速发展,逐步实现养殖与人文社会和谐发展,为中国生态文明建设做出应有的贡献。
③主要论点与论据:项目实施期间,发现敌害生物(蝌蚪、蜻蜓幼场、青蛙等)繁殖和生长速度较快,放养的虾苗被捕食现象。项目在稻田挂网箱进行幼体培育试验,培育15-21天再,体长1.5cm以上在放进稻田养殖,的放到稻田养殖,有效降低天敌的危害,提高了养殖成活率。普通水稻生长周期短,养殖一定产量的大规格罗氏沼虾有一定的难度,筛选再生稻与罗氏沼虾稻田综合种养,有效延长了虾在稻田的养殖周期,可以养殖大规格的罗氏沼虾,提高养殖产量。
④创见与创新:该项目的实施,在广西区内率先攻克罗氏沼虾稻田养殖关键技术难题,建立罗氏沼虾稻田生态养殖技术,实现稻虾生态共作生产模式,提高了稻田生产的经济效益,丰富该区稻田养殖品种,有利于促进该区稻渔养殖多元化发展。项目实施期间,开展稻田一年两茬罗氏沼虾+水稻综合种养技术研究,在国内尚未见有相关报道,形成的技术可以在中国南方一些养殖条件较好、养殖周期较长地方推广应用。
⑤社会经济效益,存在的问题:根据罗氏沼虾的生活习性和生长特点,绝大部分没有经过改造的稻田不适宜养殖罗氏沼虾。因此,利用稻田养殖罗氏沼虾在养殖之前必须对稻田进行功能改造。建立罗氏沼虾稻田生态养殖技术示范基地1个,累计示范养殖96.6亩,产无公害商品罗氏沼虾9.50吨,新增产值63.81万元;推广养殖205.9亩,罗氏沼虾稻田养殖成活率达55.58%,平均年亩产98.39公斤。按该研究中初步筛选的中低毒药物在推荐使用时,在严格按照指导浓度用药下,结合晴天上午喷施水稻叶面以及施药后大量换水等生产管理方式,在稻虾综合种养中具备一定的安全性,能够保障水稻产量和罗氏沼虾正常生长。
罗氏沼虾稻田养殖生态养殖
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2500030799
北京
TQ464.8
应用技术
生物、生化制品的制造
辅酶Q10(Ubiquinone-10,Coenzyme Q10,CoQ10)又称泛醌。其分子式为C59H90O4,相对分子量863.4,是一种脂溶性醌类化合物,化学名称为2,3-二甲氧基-5-甲-6-癸异戊烯基苯醌。辅酶Q10在室温下为黄色或橙黄色结晶性粉末,熔点49℃,无臭无味。由于具有长的类戊二烯侧链,因此易溶于氯仿、苯、四氯化碳,溶于丙酮、石油醚及其乙醚,不溶于水和甲醇。见光易分解成红色物质,对温度和湿度较稳定。辅酶Q10是人体血液中必需的物质,在人体细胞内与线粒体内膜结合,是呼吸链中重要的递氢体。因此,是一种良好的生化药物。辅酶Q10具有抗氧化、消除自由基、提高机体免疫力、抗衰老等功能,广泛应用于各类心脏病、糖尿病、癌症、急慢性肝炎、帕金森症等疾病的治疗。常用作辅助药物,食品添加剂或用于化妆品领域。微生物发酵法生产辅酶Q10。该法不受原料、季节等条件限制,可实现规模化生产。应用微生物发酵法生产,其发酵液中辅酶Q10含量达到770mg/L。微生物发酵法合成的辅酶Q10成本低、无光学异构体,生物学活性高,且该方法具有不受原料限制,分离过程相对简单,不存在手性问题等优点,成为最有潜力的辅酶Q10生产方法。日本首先实现发酵法辅酶Q10的工业化生产,是世界上最早也是最主要的辅酶Q10生产国,全球90%的辅酶Q10均产自日本,产量最高的是日清制粉及协和发酵株式会社两家公司产量达到了1g/L发酵液。粘红酵母是一种常用于生产β-胡萝卜素的菌株,有很高的生物量和甲羟戊酸通量,可以在很多便宜易得的培养基上生长,是很有潜力的工业菌种。粘红酵母产β-胡萝卜素的研究已经基本成熟,在酵母代谢途径中,β-胡萝卜素和辅酶Q10有同样的前体物。除了β胡萝卜素,粘红酵母还可以合成很多来自于甲羟戊酸途径的产物,如麦角固醇,番茄红素,虾青素等。因此,辅酶Q10代谢途径的碳通量很充足,可以预测辅酶Q10可以达到很高的含量。而利用该菌生产辅酶Q10未见报道。
辅酶Q10粘红酵母菌生产方法生化药物
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2400121564
广东
R-332
基础研究
医学研究与试验发展
1.项目来源与背景:
1)项目来源:该项目业务类别属于:广东省科技基础条件建设领域项目,项目来源单位:广东省科学技术厅,项目名称:膳食诱导实验性2型糖尿病食蟹猴动物模型的制备研究,项目编号:2016A030303037。
2)项目背景:2型糖尿病(T2DM)现在被认为是一种以胰岛素抵抗和胰岛细胞功能失常引起的相对胰岛素不足为特征的疾病,患者后期易出现并发症或致死,其发病病因非常复杂,具体的致病机理至今尚不清楚,且至今无有效药物可以治愈。直接以病患者为研究对象进行科学研究受到诸多因素的制约,尤其是伦理学方面的限制,故十分有必要建立糖尿病动物模型来开展相关的基础性和应用性研究。而非人灵长类动物与人类在遗传、生理等方面极为相似,是国际上公认的最为适合建立糖尿病动物模型的动物。该研究即通过不同组方的高能量膳食配方,诱导与人类T2DM病理生理特征极为相似的较理想的食蟹猴T2DM动物模型。为人类糖尿病的药物开发及临床前药效评价提供应用平台,为T2DM的早期诊断提供帮助,并为其机制研究提供依据。
2.技术原理及性能指标:该研究通过不同组方的高能量膳食诱导非人灵长类食蟹猴,模拟人类发病进程,制备食蟹猴T2DM动物模型,在造模过程中对各类指标全方位进行综合评估,确定食蟹猴T2DM的病情分期标准,建立食蟹猴T2DM模型标准化制备和评价体系,为T2DM的发病机制研究、新药研发、临床治疗提供研究平台。
3.技术的创造性与先进性:具有一定的先进性和创造性,通过该项目技术可获得符合人类T2DM病理、生理特点的T2DM食蟹猴模型,为此类疾病的相关研究提供非人灵长类动物模型技术平台。
4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:项目技术较成熟,但仍需进一步完善,适用范围为2型糖尿病的发病机理及相关创新药物开发研究。
5.应用情况及存在的问题:该疾病模型有一定的市场份额,期待后期进一步推广应用。
糖尿病食蟹猴动物实验临床治疗