由于眼的独特解剖及生理屏障作用,有效的眼部药物递送存在巨大的挑战,目前传统的非侵入性及侵入性治疗存在生物利用度低、部分伴随着严重的不良反应.纳米眼科学中的纳米技术处于临床应用的早期阶段,纳米级材料在给定的每单位尺寸下,将提供更多的合成反应场所,纳米技术有可能通过克服眼部生理解剖屏障改善药物生物利用度及外科手术干预的失败率,增强现有的诊断筛查工具.本综述重点介绍了纳米技术在眼部疾病诊断及治疗的相关尝试及进展,本文所述的进展可能为新的、高效的眼科纳米药物铺平道路.

基于目前临床应用的小分子钆类磁共振成像(MRI)造影剂所存在的安全隐患以及毒副作用,研发低毒、稳定、高效的新型核磁共振造影剂已成为医学影像学的研究热点之一.随着研究的不断深入,多种以多糖、蛋白、树枝状大分子、聚氨基酸为载体的新型含钆造影剂在显示出高的弛豫效率、分布特异性或优异的生物相容性的同时,展现出良好的病灶靶向性.因此,将小分子含钆造影剂与大分子载体相结合,是获得高弛豫效率、安全低毒且具有靶向性的新型磁共振成像造影剂的有效策略.本文对目前研究中具有不同大分子载体的核磁共振造影剂进行归纳整理,对明确该类造影剂的发展方向有重要意义.

树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM dendrimers)是近年来研究较为广泛的树状大分子之一,其表面具有大量可修饰的官能团,内部具有大量空腔,且具有良好的生物相容性、渗透性及稳定性,这些特点使PAMAM dendrimers在药物和基因载体等领域应用广泛,并可能成为新型吸收促进剂.为具体研究PAMAM dendrimers的促吸收作用,该课题选取甘草苷为模型药物,其具有补脾益气、解毒保肝等功效,但有研究表明其经口服后不易被胃肠道吸收,且存在首过效应等,生物利用度较低,因此在临床上尚未被广泛应用.该课题以体内肠道吸收的2个主要决定性因素溶解性和渗透性为核心,通过对甘草苷理化性质的研究,并辅以目前广泛应用的肠渗透性模型Caco-2单层细胞膜,对比分析了含或不含不同表面活性官能团的PAMAM dendrimers的甘草苷溶液跨Caco-2细胞膜转运量,并利用MTT试验分析比较了不同官能团的PAMAM dendrimers对细胞的毒性大小.结果显示,0.1％的G4代PAG能安全、有效的促进甘草苷吸收,并适合进一步开发成新型药用辅料.

DNA纳米结构由于其结构稳定性、精确可控的尺寸、和良好的生物相容性,近年作为新型药物运输载体受到广泛关注.本研究中,我们设计了一种DNA树枝状结构,具有多分支、组装速度快、产率高等优良特性.我们采用这种DNA树枝状结构携载具有免疫刺激功能的寡核苷酸序列(CpG序列).通过层层组装的方式,在没有酶催化的条件下,快速组装该DNA纳米结构.对组装的各层结构进行系列表征,证明DNA树枝状大分子具有很均一的形貌.MTT细胞活力测定实验验证该组装结构对于小鼠巨噬细胞RAW264.7的无毒性.利用共聚焦显微镜研究运载CpG序列的DNA树枝状大分子的细胞摄取效果.研究表明,DNA树枝状大分子能够有效增加细胞对于核酸免疫药物的摄取,增强CpG序列进入细胞的能力.在酶联免疫吸附反应(ELISA)检测中,由CpG特异刺激引起的细胞因子——肿瘤坏死因子(TNF-α),DNA树枝状大分子运载的CpG序列,比单链CpG序列能够引起更高的免疫因子释放.DNA树枝状大分子是很有前景的药物递送载体.

结构和功能近似于天然牙釉质的再生牙釉质是牙釉质缺损的理想修复材料,在牙体硬组织缺损处实现牙釉质再生,是口腔医学和生物材料研究领域的关键问题.利用天然釉质发生过程中主要细胞外基质蛋白及其衍生物或合成聚合物诱导仿生再矿化是实现牙釉质再生的新方法,具有广阔的研究前景.该文就牙釉质仿生再矿化的研究进展作一综述.

目的:探讨氧化石墨烯共轭物(NGO-PEG-dendrimer)运载miRNA-21拮抗剂对卵巢癌细胞迁移和侵袭的作用.方法:原子力显微镜观察石墨烯结构.MTT法检测氧化石墨烯对卵巢癌细胞的毒性.荧光显微镜和流式细胞仪检测氧化石墨烯递送miR-21拮抗剂的效率.Western blot法检测miR-21靶蛋白PTEN表达.体外划痕和侵袭实验检测氧化石墨烯携带anti-miR-21对细胞的迁移和侵袭影响.采用荧光素酶报告基因(Fluc-3xPS)在小鼠模型上监测miR-21拮抗剂在小鼠体内的递送.结果:与树枝状大分子和Lipo2000相比,NGO-PEG-dendrimer显示出更低的细胞毒性和更高的转染效率.NGO-PEG-dendrimer有效地将anti-miR-21递送到细胞质中并且以剂量依赖性方式导致荧光素酶强度和PTEN蛋白表达的上调,并显著抑制卵巢癌细胞的迁移和侵袭.在动物水平上,NGO-PEG-dendrimer递送anti-miR-21导致Fluc-3xPS报告基因移植的小鼠肿瘤区域内的生物发光信号显著增加.结论:NGO-PEG-dendrimer是一种高效的纳米载体,可用于RNA寡核苷酸的体内递送.

金纳米簇(AuNCs)作为一种新型荧光纳米材料,是由几个到约一百个金原子组成的分子聚集体,因制备简单、光学性质优异以及毒性低等特性,近年来在生物传感领域得到了广泛应用.本文首先对以巯基化合物、树枝状化合物、多肽和蛋白质、寡核苷酸DNA等为模板制备AuNCs的模板法及其优点进行阐述,对AuNCs的紫外吸收、荧光及电化学性质进行介绍,之后重点总结基于荧光AuNCs的生物传感器在生物大分子及小分子检测中的应用,最后对AuNCs应用于生物传感领域所面临的挑战进行分析,并对其应用前景进行展望.

目的 探讨可降解聚酰胺树枝状大分子(SS-PAMAM)复合基因载体对于人肝癌细胞系HepG2细胞蛋白表达及细胞增殖迁移的影响.方法 将人肝癌细胞学HepG2细胞分为观察组和对照组,观察组给予复合型PAMAM基因载体处理,对照组给予空载体处理,蛋白质印迹法检测CDH13蛋白表达,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法和划痕实验检测肿瘤细胞的增殖和迁移能力.结果 观察组HepG2细胞CDH13蛋白表达为(0.981±0.019),明显高于对照组的(0.420±0.017),差异有统计学意义(P<0.05);观察组HepG2细胞24 h增殖吸光度值及划痕愈合率分别为(0.554±0.013)和(0.198±0.011),均明显低于对照组(P<0.05).结论 复合型PAMAM基因载体可使人肝癌HepG2细胞的增殖和迁移能力减弱.

目的 制备聚酰胺-胺树枝状大分子包载白藜芦醇纳米载体复合物(Res-PAMAM-Ac),并考察其稳定性和安全性.方法 采用发散法合成空白载体,并进行乙酰化修饰,核磁共振图谱(1H-NMR)、红外光谱(IR)对载体进行表征,粒径及Zeta电位检测考察载体性质;逆相蒸发法制备Res-PAMAM-Ac,HPLC检测载药量、包封率以及稳定性;MTT法考察载体和复合物对人肺癌A549细胞的细胞毒性;溶血性试验评价载体和复合物的生物安全性.结果 成功合成Res-PAMAM-Ac,大小均匀,平均粒径(167.30±21.70) nm,PDI为0.115±0.006,电位(19.27±0.35) mV;平均载药量(76.99±1.30) mg/g,包封率(29.63±2.70)％,稳定性参数(KE)小于0.15,且药物无明显析出;复合物质量浓度在30tg/mL以下时对人肺癌A549细胞具有较小毒性;载体及复合物溶血率低于5％,视为生物安全.结论 制备的Res-PAMAM-Ac粒径均匀、载药量较好、稳定性高、毒性小.

目的 制备乳糖酸(LA)修饰聚酰胺-胺树枝状大分子(PAMAM)接枝白藜芦醇(Res)的纳米颗粒,并进行体外评价.方法 采用发散法合成G3.0 PAMAM,将末端部分羧基化(PAMAM-COOH),经酯化反应键合Res、酰胺化反应接枝LA在载体表面,制备LA-PAMAM-Res纳米颗粒,用核磁共振氢谱(1H-NMR)、红外光谱(IR)进行表征;LA-PAMAM-Res物理包载Res制备LA-PAMAM-Res/Res纳米颗粒,并用透析法检测其包封率;HPLC检测2种纳米颗粒的载药量,激光粒度分析法考察其粒径,透析法测定其体外药物释放性能,溶血性实验评价其生物安全性;MTT法考察PAMAM、PAMAM-COOH、Res、LA-PAMAM-Res和LA-PAMAM-Res/Res的细胞毒性及抗癌活性.结果 成功制备了LA-PAMAM-Res和LA-PAMAM-Res/Res纳米颗粒.LA-PAMAM-Res/Res的包封率为(75.1±2.2)％,LA-PAMAM-Res和LA-PAMAM-Res/Res的载药量分别为(7.2±0.9)％和(18.4±1.1)％,粒径分别为(126.3±3.4) nm和(251.0±15.7) nm,72 h时体外药物释放度分别为(23.83±0.43)％和(35.28±0.72)％,溶血率均低于5％,且载体PAMAM-COOH比PAMAM具有较小的细胞毒性,LA-PAMAM-Res和LA-PAMAM-Res/Res仍具有抑制肿瘤增殖活性.结论 制备了能使药物缓慢释放、生物相容性良好、低细胞毒性和具有抗癌活性的LA-PAMAM-Res和LA-PAMAM-Res/Res纳米颗粒,且LA-PAMAM-Res/Res进一步提高了Res的载药量.