化學綜合科研項目：基于化學有機物的結構和代謝反應，探究其毒性對機體的作用機理和影響

導師學校介紹

威廉姆斯學院（Williams College）創(chuàng)立于1793年，坐落于美國馬薩諸塞州，是一所享譽美國乃至全球的著名文理學院。威廉姆斯學院常年蟬聯U.S.News美國文理學院排名首位、最具聲望大學首位。“學院代表著美國教育的精髓—規(guī)模小、質量高，專注本科，崇尚通識和人文教育。

導師詳細介紹

導師昵稱

Charles

導師級別

講席終身正教授

導師學校

威廉姆斯學院Williams College

Charles導師是威廉姆斯學院化學講席終身正教授，在威廉姆斯學院設有毒理學、生物化學等課程，曾任威廉姆斯學院化學系主任、生物化學與分子生物學項目主任，擁有康奈爾大學生物化學博士學位。

Charles導師的研究結合遺傳學、蛋白質組學和生化分析，了解SOS基因產物的綜合活性如何為細胞對DNA損傷的反應提供幫助。他的研究獲得了美國國家科學基金會和美國國立衛(wèi)生研究院的大力支持，聚焦DNA損傷的SOS修復，在國際知名期刊發(fā)表論文數十篇。

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.

適合人群

方向：理工

專業(yè)：自然科學

適合專業(yè)：生物學，分子生物學，生物醫(yī)學，生命科學，生物，化學，公共衛(wèi)生，藥理學，應用化學，有機化學，無機化學

項目價格：33800/19800

項目周期：7周在線小組科研+5周論文輔導

是否建議高中生學習：是

是否建議大學生學習：是

語言：英文

難度：中級/高級難度

建議具備的基礎：化學、生物化學、環(huán)境化學、藥物學、藥物代謝動力學、臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學、免疫學、法醫(yī)學等專業(yè)或者希望修讀相關專業(yè)的學生；學生需要具備化學、生物基礎

科研項目產出

4周在線小組科研學習+2周論文指導學習共125課時+不限時論文指導

學術報告

優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導（可用于申請）

結業(yè)證書

成績單

項目介紹

本項目將帶領學生學習生物標志物、毒性標準和評價、在生物體內的代謝途徑、化學反應、以及對機體的影響，并深入到毒素對DNA的影響與致病性。學生將通過項目了解化學物質毒理學經典理論概念，毒性評價及其與生命系統(tǒng)的相互作用，思考在環(huán)境、公共衛(wèi)生、食品安全等各個領域的應用。課程中將列舉大量化學物質實例，逐一剖析它們的化學性質以及危險因素。在項目結束時提交報告，進行成果展示。

個性化研究課題參考：水飛薊素對丙烯酰胺所致PC12細胞氧化損傷的保護作用、不同種蘆薈植物化學物組成及抗紫外損傷機理探究、氯化鎘、硫酸鋅和亞硒酸鈉的體外細胞毒性

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

項目背景

偵探小說女王英國作家阿加莎的偵探小說之所以極具魅力，很大程度上與她在藥房的工作經歷和對化學物毒性的深刻了解密不可分。毒理學之父帕拉塞爾蘇斯提到：“萬物皆毒物，因為一切物質皆具毒性。只有劑量決定一件事物不是毒物”?，F代毒理學是一門基于化學、生理學、生物學、藥理學、病理學理論，以流行病學和臨床學方法，研究外源因素對生物系統(tǒng)的毒性反應和機制，對毒性進行科學定性定量評價的科學。毒理學的事實是否果真如此？如何鑒定毒性？不同毒物是否都以同種方式產生毒性？毒性在人體內如何處置與代謝？哪些生化機制可以對抗毒性？這些問題將在項目中逐一得到解答。

項目大綱介紹

有機物毒理學基礎：生物標志物、暴露與劑量、劑量反應；毒物評價和檢測方法介紹Toxicology fundamentals：biomarkers,dose response,criteria and evaluation of toxicity,Interactions

外源物/毒素在體的代謝途徑：在肝臟、腎臟、肺和皮膚的吸收途徑，分布和代謝Toxic disposition,absorption,distribution,excretion,and physiology of liver,kidneys,lungs&skin.

外源物/毒素代謝的化學反應：I相反應和Ⅱ相反應

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

案例：常見的藥品、抗生素、農藥、化學品中的毒性物質分析

Case study:from paraquat to aspirin

影響外源物/毒素代謝的因素：I相反應酶、Ⅱ相反應酶、酶的誘導劑和抑制劑及其效應Factors affecting metabolism:Phase 1 enzyme P450,phase 2 enzyme, inhibitors& inducers and effects

外源物/毒素對機體的影響：組織損傷、遺傳毒素、免疫毒素、細胞毒素、發(fā)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的損傷和突變、修復機制、與癌癥之間的關系

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

項目回顧與成果展示 Program Review and Presentation

論文輔導 Project Deliverables Tutoring

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