目的:探讨仿生矿化后的丝素电纺复合支架体内修复颅骨缺损的能力。方法:利用静电纺丝技术制备丝素电纺支架(非矿化组)，通过模拟体液(SBF)浸泡法对支架仿生矿化(矿化组)，扫描电镜观察其微观形貌。18只8周龄的雄性SD大鼠购自南京医科大学动物实验中心，采用随机数字表示法分为3组，分别为矿化组、非矿化组和对照组，每组6只。构建SD大鼠颅骨缺损模型，在直径为5 mm的骨缺损区分别植入矿化组及非矿化组支架，对照组不作处理，分别于术后4、8周取材，通过微计算机断层扫描技术(micro-CT)、苏木精-伊红(HE)及马松染色(Masson染色)比较评估不同支架的体内骨再生情况。应用GraphPad Prism 8统计软件分析，采用单因素方差分析。结果:扫描电镜结果显示仿生矿化后的丝素电纺支架表面形成明显的羟基磷灰石矿化层。动物实验结果显示，术后4周和8周，通过对CT三维重建、HE及Masson染色的观察以及对骨体积分数(BV/TV)，骨小梁数(Tb.N)，骨小梁厚度(TB.Th)和骨小梁间隙(TB.Sp)定量指标的分析结果显示，在矿化组和非矿化组均能观察到新骨的形成，且矿化组的修复效果均优于非矿化组，差异有统计学意义[矿化组、非矿化组及对照组BV/TV在4周时分别为(22.880±2.324)、(12.600±1.965)、(4.967±1.580)%， F＝61.838， P<0.05，8周时分别为(45.770±4.433)、(29.400±4.086)、(19.310±2.272)%， F＝38.686， P<0.05；Tb.N在4周时分别为(0.029±0.001)、(0.019±0.003)、(0.008±0.003) mm -1， F＝52.890， P<0.05，8周时分别为(0.053±0.002)、(0.037±0.003)、(0.023±0.001) mm -1， F＝171.433， P<0.05；TB.Sp在4周时分别为(10.810±0.179)、(11.350±0.098)、(11.730±0.163) μm， F＝27.655， P<0.05，8周时分别为(8.792±0.175)、(10.060±0.339)、(11.150±0.275) μm， F＝56.807， P<0.05]。 结论:仿生矿化后的丝素电纺复合支架能有效促进骨再生，有望用于骨组织工程。

目的:以磷脂杂化法制备系列仿生微泡超声造影剂，通过检测其理化性质和生物效能，评估该方法制备仿生微泡的可行性和广谱适用性。方法:通过薄膜-水化、磷脂杂化、机械振荡等步骤制备仿白细胞微泡(MB leu)、仿血小板微泡(MB pla)及仿红细胞微泡(MB ery)，采用动态光散射检测仿生微泡的粒径、电位，应用激光共聚焦显微镜观察结构，流式细胞计数检测MB leu、MB pla、MB ery典型细胞膜蛋白，聚丙烯酰胺凝胶电泳验证仿生微泡所含相应细胞膜蛋白，并进行体外细胞实验和动物实验检测安全性，超声成像检测离体和在体成像能力和稳定性，活体荧光成像检测在体代谢情况，超声分子成像检测仿生微泡在大鼠缺血-再灌注模型和急性肝炎模型中的应用价值。 结果:仿生微泡呈圆形、分布均匀、无明显聚集，细胞膜成功嵌于微泡磷脂膜上。三种仿生微泡的粒径与对照微泡比较差异无统计学意义(均 P>0.05)，而电位低于对照微泡(均 P<0.05)。离体和在体实验证实仿生微泡生物安全性良好。仿生微泡包含相应细胞膜的主要蛋白。超声造影显示仿生微泡稳定性及在体成像效果良好。活体荧光成像显示仿生微泡膜主要经肝脾代谢。MB leu、MB pla在两种疾病模型中均有良好的靶向成像效果。 结论:本研究通过磷脂杂化法成功制备三种仿生微泡超声造影剂，其安全性良好、性能稳定。该方法具有良好的广谱适用性，是一种便于推广应用的仿生微泡制备技术。

目的 制备仿生靶向纳米气泡IR780-红细胞膜@纳米气泡(IR780-RBCM@NBs),探讨其超声增强显影、逃避免疫监视和靶向肿瘤细胞的能力.材料与方法 从小鼠血液中提取 RBCM,通过改良薄膜水化法制备 IR780-RBCM@NBs,检测纳米气泡理化特性.使用体外自制装备检测纳米气泡超声增强显影能力,激光共聚焦荧光显微镜观察纳米气泡保留RBCM表面CD47的特性,观察巨噬细胞吞噬纳米气泡情况及后者对不同肿瘤细胞的靶向探查能力.结果 新制备的IR780-RBCM@NBs混悬液外观为乳液状,粒径约为(522.4±58.6)nm,分散性良好,显微镜下呈大小均一的球形,在纳米气泡上可以探测到 IR-780,纳米气泡具有近红外荧光成像和超声增强显影的能力.在纳米气泡表面可探测到RBCM特异蛋白CD47,该纳米气泡具有优异的逃避免疫吞噬功能和高效靶向不同肿瘤细胞的能力.结论 新制备的仿生靶向纳米气泡IR780-RBCM@NBs性能良好,能逃避免疫吞噬并高效靶向探查肿瘤,为肿瘤的分子靶向精准诊疗提供了新的思路.

目的 制备血小板膜仿生纳米靶向探针(PLT-RAP@NPs),探讨其在体外的免疫逃逸、靶向和黏附能力,以及联合超声靶向微泡释放技术(UTMD)后的载药释放情况.方法 采用单乳化-溶剂挥发法合成纳米探针RAP@NPs,梯度离心-反复冻融法提取血小板膜囊泡,超声震荡法制备PLT-RAP@NPs,检测其粒径、表面电位及稳定性,观察其微观形态,计算其包封率和载药率,确定雷帕霉素(RAP)负载的最佳方案.DiI荧光染料分别标记聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA,DiI@PLGA组)和PLT@PLGA(PLT-DiI@PLGA组),用于模拟RAP@NPs、PLT-RAP@NPs进行体外寻靶实验的荧光强度检测;将其分别与巨噬细胞、泡沫细胞和内皮细胞共孵育2h,观察DiI@PLGA组与PLT-DiI@PLGA组橙红色荧光强度,分析各细胞对DiI@PLGA和PLT-DiI@PLGA的吞噬、摄取和黏附能力.细胞增殖-毒性实验观察不同浓度RAP(3.00 μg/ml、6.25 μg/ml、12.50 μg/ml、25.00 μg/ml、50.00 μg/ml、100.00 μg/ml)的游离RAP、RAP@NPs和PLT-RAP@NPs对细胞增殖活性的影响.体外药物控释实验观察PLT-RAP@NPs联合UTMD后载药释放效果.结果 本实验制备的PLT-RAP@NPs呈球形,大小均匀,表面覆盖薄膜,"核-壳"结构清晰,平均粒径(286.83±5.25)nm,平均表面电位-(15.60±5.04)mV.当100 mg PLGA负载3 mg RAP时,包封率为60.35%,载药率为2.18%.体外寻靶实验结果显示,巨噬细胞与纳米靶向探针共孵育2h后,DiI@PLGA组橙红色荧光强度约为PLT-DiI@PLGA组3倍;泡沫细胞与靶向纳米探针共孵育2h后,PLT-DiI@PLGA组橙红色荧光强度约为DiI@PLGA组4倍;内皮细胞与纳米靶向探针共孵育2h后,PLT-DiI@PLGA组橙红色荧光强度较DiI@PLGA组增强.细胞增殖-毒性实验结果显示,随着RAP浓度增高,游离RAP中细胞增殖活性下降,而RAP@NPs和PLT-RAP@NPs中细胞增殖活性变化较小.体外药物控释实验结果显示,RAP@NPs和PLT-RAP@NPs中RAP均缓慢释放,72 h积累药物释放量分别为42.12%和33.74%,联合UTMD后积累药物释放量分别提升至75.57%和67.54%.结论 成功制备PLT-RAP@NPs,其可抑制巨噬细胞吞噬、增强泡沫细胞摄取和提高内皮细胞黏附,从而实现免疫逃逸及靶向能力,联合UTMD可进行RAP靶向控释.

背景:光热疗法是一种新兴的肿瘤治疗手段,利用光热剂将光能转化为热能来实现肿瘤的无创消融.光热疗法与纳米技术的兴起为乳腺癌的治疗开辟了新视角.目的:制备一种乳腺癌细胞膜修饰的新型近红外仿生纳米探针,探究其体外近红外荧光/超声显像效果,观察其体外对同源肿瘤细胞的靶向能力和光热治疗效果.方法:以具有A-D-A结构的有机小分子ITIC-4CI作为光热剂、聚乳酸/羟基乙酸共聚物为纳米载体、小鼠乳腺癌细胞4T1细胞膜为纳米颗粒表面修饰剂,并核心负载全氟己烷,采用双步乳化法与超声法制备新型近红外仿生纳米探针(4T1m/ITIC-4CI/PFH),对纳米探针进行基本表征,并验证其对同源肿瘤细胞的靶向性;探究纳米探针的光热性能及光热稳定性,观察激光照射下纳米探针的近红外荧光/超声成像效果;采用CCK-8法和钙黄绿素/碘化丙啶染色法评估纳米探针的光热治疗效果.结果与结论:①制备的纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH尺寸均一、稳定性好,平均粒径为(92.7±2.3)nm,与乳腺癌4T1细胞膜具有相似的蛋白图谱;体外细胞摄取实验证实,该纳米探针可靶向同源乳腺癌4T1细胞;②纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH具有红移吸收光谱和延伸到近红外Ⅱ区的尾部发射,在激光辐照下可发出明亮的近红外Ⅱ区荧光信号;③经激光照射,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH可相变为微气泡,增强超声显像;CCK-8和钙黄绿色/碘化丙啶染色结果显示,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH对乳腺癌4T1细胞具有明显的光热杀伤效果;④结果表明,纳米探针4T1m/ITIC-4CI/PFH具有靶向同源肿瘤的能力,并可增强近红外Ⅱ区波段荧光/超声显像和光热疗法疗效.

背景:骨是一种天然压电材料,具有仿生压电效应的组织工程材料可应用于骨组织缺损的修复.目的:基于固相力化学技术制备一种有促成骨能力的压电支架材料,表征其对成骨细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响.方法:通过固相剪切碾磨技术混合不同质量比例的聚偏二氟乙烯及NaCl粉体(质量比分别为60∶40、50∶50、40∶60、30∶70),熔融下形成块状材料后通过纯水溶解去除NaCl,最终制备得到具有不同孔隙率的聚偏二氟乙烯压电泡沫支架(依次命名为PVDF-40、PVDF-50、PVDF-60、PVDF-70).表征各组支架表面形貌、晶相构成、热力学行为、机械性能、压电性能.将4组支架分别与MG63细胞共培养,检测支架的生物相容性及促成骨分化能力.结果与结论:①扫描电镜下可见4组支架具有多层级孔隙,随着混合粉体中NaCl质量分数的增加,支架的孔隙率升高;X射线能量色散谱、X射线衍射图谱、傅里叶变换红外光谱及热失重分析结果显示,4组支架材料主体为不具压电性的α相,固相力化学激发出更多β相,以增强其压电性能,其中PVDF-60组β相含量占比最高;循环压缩测试及压电性能测试结果显示,PVDF-60组相较其他组拥有更高的压缩强度和压电性能;②扫描电镜与激光共聚焦显微镜下可见MG63细胞良好地黏附于4组支架表面,细胞形态良好并伸出较多的伪足、分泌大量细胞外基质;CCK-8实验显示,PVDF-60组培养4 d的细胞增殖吸光度值高于其他3组(P<0.000 1);碱性磷酸酶染色及茜素红染色显示,PVDF-60组碱性磷酸酶表达与钙化结节数量均高于其他3组(P<0.01,P<0.000 1);③聚偏二氟乙烯压电泡沫支架均具有较好的细胞相容性,其中PVDF-60组具有更优异的力学性能、压电性能和骨诱导能力.

生物膜仿生纳米制剂有低免疫原性、高靶向性以及良好的生物相容性,且可避免被内皮网状系统清除,使其在体内血液循环时间更长.本文主要综述了生物膜仿生纳米制剂的主要类型及各自的优缺点,包括肿瘤细胞膜、红细胞膜、血小板膜、白细胞膜、干细胞膜、细胞外囊泡(外泌体、微囊泡及凋亡小体)、内质网膜以及复合生物膜等.同时针对生物膜仿生纳米制剂的研究现状,对其面临的挑战以及未来发展前景进行了展望,以期为生物膜仿生纳米制剂的进一步研究提供思路.

目的 评价白藜芦醇对脱矿牙本质仿生再矿化及树脂-牙本质粘接耐久性的影响.方法 低速切割机下切取的中层牙本质经35%磷酸酸蚀脱矿后随机分为3 组并分别给予蒸馏水浸泡(Ctr组)、直接再矿化处理7 d(Pos组)和白藜芦醇预处理 30 min后再矿化处理 7 d(Res组).采用扫描电镜观察牙本质表面矿物质生成情况,X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析牙本质表面晶体的特征,微拉伸强度实验观察树脂-牙本质粘接耐久性.结果 扫描电镜发现仿生再矿化处理的各组牙本质表面均可以形成矿物晶体,白藜芦醇预处理后的牙本质表面更为明显,新形成的晶体经X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析为羟基磷灰石.与没有预处理剂的阳性对照组相比,白藜芦醇预处理显著增加了初始微拉伸强度值.微拉伸强度值在老化过程中减小,但白藜芦醇预处理的样本该值下降程度最低.结论 白藜芦醇预处理可以促进脱矿牙本质的仿生再矿化并改善树脂-牙本质的粘接耐久性.

背景:传统角膜支架材料的强度和生物相容相差,采用天然角膜组织成分的胶原和硫酸软骨素制备人工角膜尚未见报道.目的:制备具有缓释生长因子、高强度和透光性、良好生物相容性的胶原/硫酸软骨素/成纤维生长因子复合人工眼角膜.方法:将不同浓度(1％、5％、10％)的胶原溶液采用流延法制备为再生胶原膜,通过生物力学测试筛选出5％胶原溶液制备的再生胶原膜生物力学性能最优,用于制备复合膜.通过EDC-NHS交联法将不同质量浓度(2,20,80 g/L)的硫酸软骨素固定于再生胶原膜上,得到胶原/硫酸软骨素复合膜,通过透光率筛选出20 g/L硫酸软骨素制备的胶原/硫酸软骨素复合膜透光性最好,用于制备载生长因子复合膜.将胶原/硫酸软骨素复合膜与不同质量浓度(5,25,50 mg/L)的成纤维细胞因子10溶液共混于PBS中24 h,制备载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜,将其浸泡于PBS中,ELISA法检测上清液中生长因子水平.将再生胶原膜、胶原/硫酸软骨素复合膜及载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜分别与角膜上皮细胞共培养48 h,MTT法检测细胞增殖,筛选最佳载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜.将载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜与角膜上皮细胞共培养,48 h后,采用共聚焦显微镜观察细胞形态;72 h后,采用扫描电镜观察细胞形态.结果与结论:①成纤维生长因子10的释放量随复合膜中初始装载生长因子水平的增加而增加.同时,3种复合膜上的生长因子释放缓慢,并在72 h时分别达到11％、23％和30％,释放行为符合药代动力学过程;②通过MTT实验确定复合膜最佳生长因子负载质量浓度为25 mg/L;③共聚焦显微镜及扫描电镜显示,载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜可促进角膜上皮细胞的黏附、生长及增殖;④结果表明,载生长因子胶原/硫酸软骨素复合膜有望成为一种优良的人工角膜支架材料.

目的 采用腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)进行Ⅰ型胶原磷酸化,探讨ATP在牙体硬组织Ⅰ型胶原纤维仿生矿化中的作用.方法 制备胶原凝胶薄膜,采用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrum,FT?IR)分析不同浓度(0、25、50、100 mmol/L)ATP对胶原分子的磷酸化效果.选取浓度为50 mmol/L的ATP水溶液研究磷酸化Ⅰ型胶原的矿化进程.制备单层胶原模型,在矿化0、2 d后从单层胶原ATP组及其对照组(去离子水浸泡)各取样本15个,用透射电镜观察两组胶原超微结构并计算胶原矿化率.用扫描电镜观察三维胶原凝胶,对比矿化0、10 d后三维胶原凝胶ATP组及其对照组(去离子水浸泡)的表面形貌,同时用能量色散X射线谱(X?ray energy dispersive spectrum,EDS)进行元素分析.制备脱矿牙本质模型,用扫描电镜观察磷酸化的牙本质ATP组及其对照组(去离子水浸泡)矿化0、2、4 d后的矿化程度(每个时间点样本量均为10).结果 FT?IR显示, 25、50、100 mmol/L ATP处理后Ⅰ型胶原在642、818、902 cm－1处形成新的吸收峰,表明ATP可使Ⅰ型胶原磷酸化.透射电镜和扫描电镜显示,相同时间矿化处理后,50 mmol/L ATP预处理的Ⅰ型胶原及脱矿牙本质的矿化效果均较相应对照组明显提升,单层胶原ATP组矿化2 d的胶原矿化率[(100± 0)%]显著大于相应对照组[(31.65±1.62)%](P<0.05).结论 ATP作为磷酸化试剂,可有效促进牙体硬组织Ⅰ型胶原的矿化进程.