目的:构建一种新型阿霉素-壳聚糖乳酸盐纳米缓释载体用于骨肉瘤治疗研究。方法:2%乳酸水溶液制备水溶性的壳聚糖乳酸盐，pH 5.0的反应体系中，壳聚糖乳酸盐与TPP以10:1的投料比制备载阿霉素的壳聚糖乳酸盐纳米微粒（ChLa-Dox NPs），动态光散射（DLS）分析其粒径、多分散系数、Zeta电位，扫描电镜进行微观形貌学表征，ChLa-Dox NPs的生物学效应检测则通过缓释载体体外缓释动力学、MG63骨肉瘤细胞系细胞毒性实验、细胞迁徙能力及流式细胞术检测。结果:在pH 5.0及壳聚糖乳酸盐：TPP的投料比为10:1的反应条件下制备的ChLa-DoxNPs平均粒径为142.4±1.21 μm，多分散系数（PDI）为0.14±0.01，Zeta电位为+29.2 mV。ChLa-DoxNPs在体外10h时阿霉素达到缓释平台期，缓释12 h内阿霉素累积释放率为（69.4±2.6）%；MG63细胞系骨肉瘤细胞模型实验中，空载纳米微粒组细胞存活率为92.36±3.17%，而不同载药量的ChLa-Dox NPs组具备显著的骨肉瘤细胞杀伤作用。相比空载体组，ChLa-Dox NPs对骨肉瘤细胞迁徙能力有显著的抑制作用，明显促进骨肉瘤凋亡的发生[（凋亡率为（54.08±2.53%）]。结论:经改良制备的载阿霉素壳聚糖乳酸盐纳米微粒符合抗肿瘤纳米载体的理化特性要求，生物相容性好，体外缓释动力学及抗骨肉瘤相关分子-细胞生物学检测表明其具备较好的阿霉素缓释特性，体外能有效的抑制骨肉瘤细胞增殖、迁徙并促进其凋亡，具有较明确的临床转化前景。

背景:羟基磷灰石是骨组织的主要无机成分,聚合物可仿生细胞外基质的结构和功能,两者的复合材料得到了广泛研究.目的:总结羟基磷灰石复合聚合物材料用于骨组织修复的研究现状.方法:检索2010年1月至2023年4月PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库收录的相关文献,中文检索词为"羟基磷灰石,聚合物,复合材料,可降解性,骨缺损,骨修复",英文检索词:"hydroxyapatite,polymer,composites,degradability,bone defect,bone repair",最终纳入75篇文献进行综述分析.结果与结论:常与羟基磷灰石复合用于骨组织修复的聚合物包括天然聚合物(胶原、壳聚糖、海藻酸盐、丝素蛋白、纤维素、透明质酸、聚羟基丁酸酯等)和合成聚合物(聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚已内酯、聚氨基酸、聚乙烯醇等).羟基磷灰石/聚合物复合材料较纯羟基磷灰石的机械性能、骨诱导性得到了提高,羟基磷灰石与聚合物复合可制成多孔支架、水凝胶、涂层等用于骨修复.羟基磷灰石/聚合物复合材料因其仿生细胞外基质结构和功能可缓释负载的药物和细胞因子,加速骨重建.基于骨缺损原因的多样性以及骨修复为多种生物因子和蛋白共同参与的复杂连续过程,机械性能与骨组织匹配、降解过程与骨修复同步、高效成骨成血管的修复材料有待进一步研究.

背景:实验证实在聚合物支架材料中加入羟基磷灰石,可具有良好的生物相容性.壳聚糖已与其他材料,如羟基磷灰石、透明质酸、藻酸盐和潜在的生长因子复合并应用于组织工程.同时大量研究证实骨形态发生蛋白2 (bone morphogenetic protein-2,BMP-2)能促进成骨细胞的生长和诱导体外和体内成骨.那么,是否能将上述4种材料成分结合构建一种新型的组织工程支架呢?目的:制备新型加载BMP-2的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)、羟基磷灰石和不同浓度壳聚糖的组织工程骨支架材料,并观察其结构、亲水性、对成骨细胞的黏附作用以及壳聚糖的最佳修饰浓度.方法:①利用固体-液相分离技术,制备包含PLGA、羟基磷灰石和BMP-2的组织工程骨支架材料,然后利用壳聚糖(0.25%、0.5%和1%)对支架材料进行改性修饰.作为对照,制备单纯PLGA/羟基磷灰石支架和PLGA /羟基磷灰石/BMP-2支架.扫描电镜下观察各支架的空间结构.检测各支架的亲水性,及 PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖支架的BMP-2释放率;②取前成骨细胞悬液分别接种在各支架上,分别于细胞培养1,4 和7 d时,采用CCK-8法测定前成骨细胞在各支架上的黏附和增殖;细胞培养7 d时进行荧光素二乙酸酯示踪;细胞培养4,7和14 d时检测碱性磷酸酶活性.结果与结论:①各支架在外观上均呈白色烧杯状,扫描电镜下材料呈多孔态,孔径约100 μm,孔隙间相互沟通;②支架材料的亲水性随着壳聚糖浓度增加而增强;③在第60天时,PLGA /羟基磷灰石/BMP-2支架, PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%,0.5%,1%)支架BMP-2累积释放分别为44%、34%、27%和26%,提示壳聚糖能有效抑制BMP-2的快速释放;④在第7天时,前成骨细胞在PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%)支架的活性最高(P < 0.05).另外,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.5%或1%)支架的细胞活性也高于无壳聚糖支架.经荧光素二乙酸酯染色,在共聚焦激光显微镜下观察,活细胞呈绿色荧光,均匀分布于支架上;⑤PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%)支架上的细胞中,碱性磷酸酶活性最高,其次是羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.5%和1%)支架,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2支架,在 PLGA/羟基磷灰石支架上最低(P < 0.05);⑥结果提示,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖复合支架可以释放BMP-2,促进成骨细胞黏附、分化和增殖,优化了组织工程人工骨,且壳聚糖的最佳修饰浓度为0.25%.

目的 观察壳寡糖对炎症相关性结直肠癌(CAC)的防治效果和对肠道细菌的影响. 方法 32只8～10周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为健康对照组(CK,正常饮食)、壳寡糖对照组(COS,每日灌胃壳寡糖300 mg/kg)、炎症相关性结直肠癌模型组(CAC,氧化偶氮甲烷AOM/葡聚糖硫酸钠DSS诱导炎症相关性结直肠癌)和壳寡糖治疗组(CAC+COS,每日灌胃壳寡糖300 mg/kg的CAC处理组),每组8只.每周称量小鼠体重并测定疾病活动指数(DAI),造模结束时(第10周末)取小鼠结肠组织,进行病理组织学检查和结肠上皮细胞因子COX 2、IL 1β、IL-6、IL-10和TNF-α丰度的RT qPCR检测,以及小鼠粪便中总细菌、乳酸杆菌、肠球菌、具核梭杆菌、丁酸盐产生菌丰度的Real time PCR检测,评估壳寡糖对CAC的防治效果和对肠道细菌的影响. 结果 CAC+ COS组小鼠成瘤率从CAC组的100％下降至71.4％,且小鼠体重下降得到明显改善,实验结束时CAC组小鼠体重为(22.14±1.18)g,CAC+ COS组为(24.84±0.60)g,差异有统计学意义(P＜0.05);CAC组小鼠出现肛门脱垂,CAC+COS组小鼠术出现明显脱肛.CK和COS组小鼠DAI为0;CAC和CCAC +COS组小鼠在实验第1周即出现腹泻等疾病活动特征,但从第4周开始,CAC+COS组小鼠DAI显著降低至实验结束时分别为1.57±0.23和2.67±0.47,与CAC组比较差异有统计学意义(P＜0.05).CAC组小鼠结肠上皮细胞因子COX-2、IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α mRNA较CK和COS组均显著升高,壳寡糖的应用可显著下调上述5种因子的丰度(P＜0.05),△△CT值CAC+COS组分别为3.57±0.90、5.25±0.82、1.26±0.64、1.32±0.25和1.50±0.25,CAC组分别为5.56±0.94,7.99±0.94,3.53±0.48,3.63±0.30和2.78±0.40.CAC组小鼠肠道的肠球菌和具核梭杆菌较CK组显著增加(Lg值分别为3.52±0.18 vs.0.97±0.22,2.06±0.07 vs.1.21±0.06),丁酸产生菌较CK组显著减少(Lg值为1.00±0.21 vs.2.85±0.09)(P＜0.05);而壳寡糖治疗后的CAC+COS组中肠球菌和具核梭杆菌丰度均较CAC组小鼠显著降低(Lg值分别为1.16±0.15 vs.3.52±0.18,1.69±0.20 vs.2.06±0.07),丁酸盐产生菌显著增加(Lg值为2.11±0.22 vs.1.00±0.21). 结论 壳寡糖可通过显著降低小鼠疾病活动指数、成瘤率和改变结肠上皮细胞因子丰度控制小鼠炎症相关性结直肠癌的发生发展,且壳寡糖可显著增加肠道总细菌和丁酸盐产生菌丰度,降低肠球菌和具核梭杆菌的丰度,是预防和治疗炎症相关性结直肠癌的潜在有效药物.

笔者研究了一种包裹磁性微球的动态可注射复合水凝胶,用于药物传递和抗肿瘤治疗.其中,水凝胶由水溶性羧乙基壳聚糖(CEC)和氧化海藻酸盐(OAlg)通过席夫碱反应(Schiff?base)进行交联而制成,具有良好的自愈性.为了增强水凝胶的力学性能和生物降解能力,采用乳化交联法制备了载有5-氟尿嘧啶(5-Fu)的磁性明胶微球(MGMs),并包埋入水凝胶中.对该复合水凝胶的磁性能、溶胀性能、降解率和流变性能等特性进行测试,以比较不同浓度的MGMs在水凝胶中的性能差异.综合各种因素发现:30 mg/mL的MGMs/水凝胶具有最佳性能,并且在生理条件下,由于动态的席夫碱反应,再交联过程表现出良好的自愈能力.在体外药物释放试验中,MGMs/水凝胶与单独的MGMs和空白水凝胶相比,表现出最佳的5-Fu缓释性.因此,基于CEC/OAlg包埋的有5-Fu/MGMs动态自愈合水凝胶在药物传递和各种生物医学领域有良好的应用前景.

植物根际促生菌(PGPR)剂具有促进植物生长、抵抗病害和环境胁迫、改善土壤微生态及提高土壤肥力等功效,是非常有应用前景的农用绿色生物制剂.近年来,为了解决微生物菌剂应用过程中存在的菌体稳定性低、活菌数不高、持效性差等问题,采用微胶囊化技术将菌体包埋或封装到微胶囊中,实现对功能菌株的保护,提高了菌体的存活性、稳定性和缓释性.本文综述了根际促生菌微胶囊化制备的主要方法,如挤压法、乳化法、喷雾干燥法;阐述了海藻酸盐、黏土矿物、淀粉和壳聚糖等微胶囊壁材的特性;介绍了微胶囊菌剂释放特性的影响因素和PGPR微胶囊菌剂应用研究现状,并且对PGPR微胶囊的未来发展前景提出了展望.

背景:水凝胶是一类有弹性的生物材料,表面光滑,含水量高,有望成为软骨再生的候选材料.目的:文章综述了仿生水凝胶在软骨组织工程中的最新研究成果和进展.方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed数据库1986-2021年发表的文献,英文检索词为"hydrogel,cartilage regeneration,cartilage defect,cartilage tissue engineering".初检文献3 665篇,筛选后对86篇文献进行分析总结.结果与结论:①用于合成仿生水凝胶的天然聚合物包括蛋白质基材料(如明胶、胶原蛋白和丝素蛋白等)和多糖材料(如透明质酸、壳聚糖和藻酸盐等),合成聚合物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乳酸、聚丙交酯-乙交酯共聚物等,这些材料具有各自的优缺点,通过交联这一方式可以使合成仿生水凝胶在具备更多的优势同时规避一些原材料的不足.②当前阶段已研究的仿生水凝胶材料各有优劣,例如通过紫外光交联的硫酸软骨素-聚乙二醇材料具有一定的抗炎特性,也可促进软骨组织再生,然而其促进软骨细胞的增殖和成熟能力有待加强;通过紫外光交联合成的明胶-羟基磷灰石材料细胞接种效率高,生物相容性较好,但是尚未有实验将人骨髓间充质干细胞接种于其上并进行实验观察,实验环境复杂性不足且观测周期较短,仍需进一步验证;酶促交联合成的聚乙二醇-二甲基丙烯酸能促进软骨基质形成,压缩模量变化范围大,然而其在改善软骨基质形成过程中也存在相应副反应.③因此,仿生水凝胶是软骨组织工程中具有较大优越性及应用潜力的新材料,目前仍然未出现较为完美的可应用于临床治疗软骨缺损的仿生水凝胶材料,未来还需进一步研究出性能更加完备的仿生水凝胶材料.

目的 优化阿奇霉素羧甲基壳聚糖微球的处方工艺,对其进行表征和质量评价.方法 采用乳化交联法制备阿奇霉素羧甲基壳聚糖微球;在单因素试验的基础上,采用星点设计-效应面法优化其处方工艺;采用红外光谱分析法(fourier transform infrared spectrum,FTIR)、X-射线衍射法(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜对其结构形态进行分析;采用透析法考察其体外释放行为;通过测定微球在模拟唾液中的释放度评价其掩味能力.结果 最优处方工艺为油水体积比4.5,载体质量浓度为36 g·L-1,固化时间为2.8 h,制得的微球包封率为(86.32±1.52)％,载药量为(12.08±0.14)％;微球表面光滑圆整,分布均匀;FTIR和XRD结果均证实阿奇霉素被包裹于羧甲基壳聚糖中;微球在pH 6.8磷酸盐缓冲液中8 h稳定释放;在模拟唾液中30 s的释放浓度低于其苦味阈值.结论 此制备工艺可行,制得的微球载药量和包封率较高,释药稳定,口感适宜.

为了解决油乳佐剂在诱导细胞免疫方面的不足,引入正电荷的壳聚糖盐以稳定乳液,从而提升细胞免疫应答.本研究选取卵清蛋白为模式抗原,分别制备了单抗原疫苗、商品佐剂疫苗和乳液疫苗,表征了乳液的粒径、电势及抗原吸附率等参数.通过肌肉注射免疫BALB/c小鼠,检测免疫后抗体和细胞因子的分泌水平、淋巴细胞的活化水平以评价乳液的免疫效果.结果显示壳聚糖盐酸盐可有效稳定乳液,其粒径在600 nm左右,荷正电并对抗原吸附率达90％以上.免疫动物后,该乳液可有效提升血清特异性抗体水平并增强IL-4的分泌,显著提高抗原特异性CD8+T细胞的比例,提升细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)表面活化分子的表达水平,诱导高效的细胞免疫应答.此外,乳液能够有效提高记忆T细胞(CD44+CD62L+)的水平.综上所述,以壳聚糖盐酸盐稳定的乳液为佐剂能有效提升体液及细胞免疫效果,并有望起长期保护作用.