化学综合科研项目：基于化学有机物的结构和代谢反应，探究其毒性对机体的作用机理和影响

导师学校介绍

威廉姆斯学院（Williams College）创立于1793年，坐落于美国马萨诸塞州，是一所享誉美国乃至全球的著名文理学院。威廉姆斯学院常年蝉联U.S.News美国文理学院排名首位、最具声望大学首位。“学院代表着美国教育的精髓—规模小、质量高，专注本科，崇尚通识和人文教育。

导师详细介绍

导师昵称

Charles

导师级别

讲席终身正教授

导师学校

威廉姆斯学院Williams College

Charles导师是威廉姆斯学院化学讲席终身正教授，在威廉姆斯学院设有毒理学、生物化学等课程，曾任威廉姆斯学院化学系主任、生物化学与分子生物学项目主任，拥有康奈尔大学生物化学博士学位。

Charles导师的研究结合遗传学、蛋白质组学和生化分析，了解SOS基因产物的综合活性如何为细胞对DNA损伤的反应提供帮助。他的研究获得了美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院的大力支持，聚焦DNA损伤的SOS修复，在国际知名期刊发表论文数十篇。

Prof.Charles’s teaching experience includes program in biochemistry and molecular biology;team-taught,interdisciplinary courses on AIDS,globalism,and the renovation of the Thompson Science Buildings and addition of the Morley Science Labs that,at the time,was the largest capital project in the college’s history.He has also co-taught a science camp for local elementary school students and teachers and mentored dozens of students in your laboratory’s study of DNA repair.He served as director of the Bronfman Science Center and chair of the Science Committee for more consecutive years than one would think humanly possible.

The research in his laboratory focuses on the SOS response in the bacterium Bacillus subtilis.Using a combination of genetic,proteomic,and biochemical analyses

his group is trying to understand how the integrated activities of the SOS gene

products provide for the cell’s response to DNA damage.

适合人群

方向：理工

专业：自然科学

适合专业：生物学，分子生物学，生物医学，生命科学，生物，化学，公共卫生，药理学，应用化学，有机化学，无机化学

项目价格：33800/19800

项目周期：7周在线小组科研+5周论文辅导

是否建议高中生学习：是

是否建议大学生学习：是

语言：英文

难度：中级/高级难度

建议具备的基础：化学、生物化学、环境化学、药物学、药物代谢动力学、临床医学、预防医学、免疫学、法医学等专业或者希望修读相关专业的学生；学生需要具备化学、生物基础

科研项目产出

4周在线小组科研学习+2周论文指导学习共125课时+不限时论文指导

学术报告

优秀学员获主导师Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导（可用于申请）

结业证书

成绩单

项目介绍

本项目将带领学生学习生物标志物、毒性标准和评价、在生物体内的代谢途径、化学反应、以及对机体的影响，并深入到毒素对DNA的影响与致病性。学生将通过项目了解化学物质毒理学经典理论概念，毒性评价及其与生命系统的相互作用，思考在环境、公共卫生、食品安全等各个领域的应用。课程中将列举大量化学物质实例，逐一剖析它们的化学性质以及危险因素。在项目结束时提交报告，进行成果展示。

个性化研究课题参考：水飞蓟素对丙烯酰胺所致PC12细胞氧化损伤的保护作用、不同种芦荟植物化学物组成及抗紫外损伤机理探究、氯化镉、硫酸锌和亚硒酸钠的体外细胞毒性

This program will lead students to learn biomarkers,toxicity criteria and evaluation,metabolic pathways in organisms,chemical reactions,and effects on the body,and in-depth into the effects of toxins on DNA and pathogenicity.Through the project,students will understand the classical theoretical concepts of chemical toxicology,toxicity evaluation and its interaction with living systems,and think about the application in various fields such as environment,public health and food safety.A large number of examples of chemicals will be presented and their chemical properties and risk factors will be analyzed one by one.Students will understand the classic theories and concepts of biochemical toxicology,toxicity and its interaction with life systems through the project,and submit a report at the end of the project to demonstrate their results.

Suggested Future Research Fields:Protective effect of silymarin on oxidative damage of PC12 cells induced by acrylamide,Study on the composition of different kinds of aloe phytochemicals and their anti-ultraviolet damage mechanism,In vitro cytotoxicity of cadmium chloride,zinc sulfate and sodium selenite

项目背景

侦探小说女王英国作家阿加莎的侦探小说之所以极具魅力，很大程度上与她在药房的工作经历和对化学物毒性的深刻了解密不可分。毒理学之父帕拉塞尔苏斯提到：“万物皆毒物，因为一切物质皆具毒性。只有剂量决定一件事物不是毒物”。现代毒理学是一门基于化学、生理学、生物学、药理学、病理学理论，以流行病学和临床学方法，研究外源因素对生物系统的毒性反应和机制，对毒性进行科学定性定量评价的科学。毒理学的事实是否果真如此？如何鉴定毒性？不同毒物是否都以同种方式产生毒性？毒性在人体内如何处置与代谢？哪些生化机制可以对抗毒性？这些问题将在项目中逐一得到解答。

项目大纲介绍

有机物毒理学基础：生物标志物、暴露与剂量、剂量反应；毒物评价和检测方法介绍Toxicology fundamentals：biomarkers,dose response,criteria and evaluation of toxicity,Interactions

外源物/毒素在体的代谢途径：在肝脏、肾脏、肺和皮肤的吸收途径，分布和代谢Toxic disposition,absorption,distribution,excretion,and physiology of liver,kidneys,lungs&skin.

外源物/毒素代谢的化学反应：I相反应和Ⅱ相反应

Factors Affecting Toxic Responses Metabolism:Phase 1 reactions and phase 2 reactions;

案例：常见的药品、抗生素、农药、化学品中的毒性物质分析

Case study:from paraquat to aspirin

影响外源物/毒素代谢的因素：I相反应酶、Ⅱ相反应酶、酶的诱导剂和抑制剂及其效应Factors affecting metabolism:Phase 1 enzyme P450,phase 2 enzyme, inhibitors& inducers and effects

外源物/毒素对机体的影响：组织损伤、遗传毒素、免疫毒素、细胞毒素、发育毒素、生化毒素及致癌作用 

Toxic responses to foreign compounds：Tissue lesions,Cellular toxicity, Biochemical effects, Developmental toxicity, Genetic toxicity, Immunotoxicity, Carcinogenesis

DNA的损伤和突变、修复机制、与癌症之间的关系

Endogenous and exogenous genetic toxicity, DNA damage vs mutation and repair mechanisms, DNA damage and cancer

项目回顾与成果展示 Program Review and Presentation

论文辅导 Project Deliverables Tutoring

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