目的:探讨复合硫化铜（CuS）/氧化石墨烯（GO）纳米片的聚乙烯醇（PVA）/羧甲基纤维素钠（CMC）仿生骨膜作为新型血管化骨组织工程薄膜材料的可行性。方法:将GO与CuS/GO纳米片分别复合PVA/CMC基底薄膜后，设为PVA/CMC/GO组、PVA/CMC/CuS/GO组，通过扫描电子显微镜与能谱仪观察并分析骨膜材料的微观结构与组成，另外设立PVA/CMC组（仅有PVA/CMC基底薄膜）与空白对照组（无材料）。在体外细胞水平上通过细胞增殖毒性检测（CCK-8）（分别检测CuS/GO纳米片浓度为0、50、100、200、400、800 μg/mL的PVA/CMC/CuS/GO薄膜）、活/死细胞染色、溶血实验评价生物相容性；细胞迁移和成管实验评价材料成血管作用；碱性磷酸酶（ALP）与茜素红染色评估成骨分化作用；免疫荧光染色与实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测成骨相关基因的表达；细菌平板计数法与抑菌圈法评估骨膜抗菌作用。结果:PVA/CMC/GO组和PVA/CMC/CuS/GO组的骨膜材料基底薄膜表面光滑平整，复合薄膜表面呈不规则片状凸起。生物安全性实验显示浓度为100 μg/mL CuS/GO纳米片的复合薄膜材料具有良好的生物相容性。体外成血管分化实验提示PVA/CMC/CuS/GO组的HUVEC细胞迁移率均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（ P< 0.001）；PVA/CMC/CuS/GO组的细胞成管面积与长度均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（ P< 0.001）。体外成骨分化实验显示PVA/CMC/CuS/GO组的MC3T3-E1细胞的ALP与茜素红染色定量分析均显著优于其他3组，差异均有统计学意义（ P<0.001）；此外PVA/CMC/CuS/GO组免疫荧光染色ALP与Ⅰ型胶原的荧光强度，RT-qPCR成骨基因ALP、BMP-2、骨钙素、骨桥蛋白的表达水平均显著高于其他3组，差异均有统计学意义（ P<0.001）。抗菌实验显示PVA/CMC/CuS/GO组对不同细菌的抑制作用与抑菌圈直径均显著大于其他3组，差异均有统计学意义（ P<0.001）。 结论:复合GO与CuS/GO纳米片的PVA/CMC薄膜材料兼具理想的生物相容性与抗菌性能，可促进体外成血管与成骨分化，尤其是具有成血管成骨耦合功能的PVA/CMC/CuS/GO抗菌骨膜材料，有望为感染性骨缺损的临床治疗提供新策略。

背景:细菌感染和血管生成功能受损一直是糖尿病创面愈合的障碍,多药耐药的问题同样不容忽视,因此迫切需要寻找一种新的治疗策略.目的:制备血小板伪装银纳米颗粒水凝胶,观察其对糖尿病创面的治疗作用.方法:①体外实验:通过回流加热的方式制备超小银纳米颗粒(ultra-small silver nanoparticles,usAgNPs),将其与血小板(platelets,PL)偶联后加入羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)水凝胶中,制备usAgNPs-PL/CMC水凝胶,表征水凝胶的微观结构、溶胀性能及力学性能,采用二甲氧唑黄比色法、活性氧法、细菌生物膜法、细菌活性等方法检测该水凝胶的抗菌能力.②体内实验:将40只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和usAgNPs-PL/CMC水凝胶组,每组8只,除假手术组外,其余4组建立1型糖尿病模型,造模成功后在5组大鼠背部制作1个深达筋膜层的皮肤创面(直径20 mm),假手术组、模型组大鼠创面注射生理盐水,CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和usAgNPs-PL/CMC水凝胶组大鼠创面分别植入对应的水凝胶.治疗14 d后,观察创面愈合情况与愈合质量.结果与结论:①体外实验:usAgNPs-PL/CMC水凝胶具有均匀的三维网状结构、良好的力学性能与较强的吸水能力,可明显抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长,并且对两细菌生物膜形成具有良好的抑制和清除作用,具有良好的抗菌能力;②体内实验:治疗14 d后,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面基本闭合,创面愈合率最高,创面菌落数量明显少于模型组;治疗14 d的苏木精-伊红、Masson染色显示,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和CMC水凝胶组创面出现再生真皮的组织结构,新生肉芽组织表皮均完整且厚,其中usAgNPs-PL/CMC水凝胶组可见堆积的平行的成熟胶原纤维;治疗7 d的CD31免疫组化及Ki67免疫荧光染色显示,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面微血管数量、成纤维细胞数量最多;③结果表明:usAgNPs-PL/CMC水凝胶可通过快速抑菌和促进血管生成来加速1型糖尿病大鼠创面的愈合.

目的 通过检测静电纺丝技术制备的纳米银醋酸纤维素薄膜(cellulose acetate/silver nanoparticle,CA/AgNPs)、溴化十六烷基吡啶醋酸纤维素薄膜(cellulose acetate/cetylpyridine bromide,CA/CPB)、纳米银溴化十六烷基吡啶醋酸纤维素薄膜(cellulose acetate/silver nanoparticle/cetylpyridine bromide,CA/AgNPs/CPB)抗菌材料的生物安全性和抑菌作用,探讨新研发的抗菌口罩材料的应用价值.方法 取CA/AgNPs、CA/CPB、CA/AgNPs/CPB,分别以MEM培养基及生理盐水为浸提介质,通过浸泡和滤菌器处理制备无菌浸提液.三种材料MEM培养基浸提液和MEM培养基分别培养小鼠成纤维细胞(NCTC clone 929,L929),应用MTT法检测材料的细胞毒性并于光学显微镜下观察细胞形态.脱脂棉浸泡生理盐水为阴性对照组,脱脂棉浸泡4％甲醛为阳性对照组,三种材料生理盐水浸提液为实验组,确定材料对新西兰兔皮肤的刺激性和原发性刺激指数.生理盐水为阴性对照,4％甲醛溶液为阳性对照,三种材料生理盐水浸提液为实验组,经皮内诱导、局部诱导、激发后观察豚鼠激发处皮肤情况,明确材料致敏性.采用琼脂扩散法和载体抑菌实验检测三种材料的抑菌效果.结果 MTT检测结果,100％CA/AgNPs、CA/CPB、CA/AgNPs/CPB浸提液组在24 h内相对增殖率分别为97.26％、81.82％、89.67％,毒性均为1级.光学显微镜下,阴性对照组细胞为正常梭形或不规则三角形,各实验组细胞均有一定程度胞体细长的改变且随接触时间延长形态异常逐步加重.各材料组皮肤刺激和致敏试验结果均为阴性.CA/AgNPs、CA/CPB、CA/AgNPs/CPB各抑菌带≥0.5 mm,试样下无细菌繁殖且抑菌率均大于99.99％.结论 CA/AgNPs、CA/CPB、CA/AgNPs/CPB均符合国标要求,具有良好的短期生物安全性和抑菌效果,有一定的应用前景.

目的 利用原位打印的方式修复裸鼠背部皮肤缺损,实现损伤的原位修复和毛囊重建.方法 在裸鼠背部构建直径7 mm的圆形全层皮肤缺损并覆盖海藻酸钙/氧化纳米细菌纤维素(CA/BC),将新生C57小鼠表皮/真皮来源原代细胞作为种子细胞,每个创面植入5×105个细胞:实验组在CA/BC内原位打印10个高浓度细胞墨点;对照组以1 mL注射器手工注射.术后4周观察创面恢复及毛发生长情况,通过HE染色检查新生毛囊结构.结果 皮肤缺损实验组创面恢复良好,毛发生长旺盛、均匀,而对照组毛发稀疏、不均匀甚至没有毛发生长.组织学观察证实,实验组新生皮肤内存在完整的毛囊结构,而对照组几乎没有毛囊形成.结论 初步验证了原位打印技术在皮肤缺损原位修复和毛囊重建中的可行性.

背景:目前临床上仍旧缺乏人工血管用于小口径血管(< 6 mm)的替换.目的:探究细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管作为小口径人工血管的可行性.方法:将培养制备的细菌纳米纤维素管分别与0.5%,1%,2%的壳聚糖复合,制备细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管.对这些管材进行宏观形态、微观结构、密度、持水量、爆破压、机械力学性能以及血液相容性和细胞相容性等表征.结果与结论:①与细菌纳米纤维素管相比,细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管的水渗透性减小,密度和持水能力均增大,轴向和径向力学性能增强,但是延展性和弹性降低;②对于血液相容性而言,细菌纳米纤维素管和细菌纳米纤维素/壳聚糖管的溶血率均能满足医用材料要求,但是血浆复钙时间测试结果显示,细菌纳米纤维素/壳聚糖管的抗凝性略弱于细菌纳米纤维素管;③细胞相容性实验表明,猪髋动脉内皮细胞在细菌纳米纤维素管和细菌纳米纤维素/壳聚糖管上均能稳定增殖生长,但是在细菌纳米纤维素/壳聚糖管上的增殖效果没有细菌纳米纤维素管明显.

背景:前期研究通过相分离技术制备了细菌纳米纤维素/聚乙烯醇复合管,显著改善了单纯细菌纳米纤维素管的机械力学性质,但对复合管生物相容性的研究并不充分.目的:分析细菌纳米纤维素/聚乙烯醇复合管的生物相容性.方法:通过单硅胶管和双硅胶管两种生物反应器,在线培育获得两种不同结构细菌纳米纤维素管,分别记为S-BNC 和 D-BNC;采用相分离方法将两种细菌纳米纤维素管分别与聚乙烯醇复合,制备细菌纳米纤维素/聚乙烯醇复合管;通过溶血率、血浆复钙、血小板黏附实验评价 S-BNC、D-BNC、S-BNC/聚乙烯醇复合管及D-BNC/聚乙烯醇复合管材料的血液相容性.将4种管材料分别与猪髋骨内皮细胞(或人血管平滑肌细胞)共培养,3,7 d后,采用活死细胞染色观察细胞在材料表面生长情况.结果与结论:①血液相容性:4组管的溶血率均小于0.5%.D-BNC 管的血浆复钙时间显著快于 S-BNC 管(P < 0.05);两复合管的血浆复钙过程较相应的单细菌纳米纤维素管均有减缓(P < 0.05),两复合管血浆复钙时间无差异.血小板在两种纯细菌纳米纤维素管的内表面均发生了较大的形变,并且相互聚集,形成很多血小板栓子;两复合管的血小板黏附数量明显减少,且D-BNC/聚乙烯醇复合管血小板黏附量显著多于S-BNC/聚乙烯醇复合管;②细胞相容性:4组管材料均支持猪髋骨内皮细胞的生长,两复合管较对应的单细菌纳米纤维素管效果更好;4组管材料均支持人血管平滑肌细胞的生长,相对于单纯细菌纳米纤维素管,复合管可显著促进细胞的生长,其中以 D-BNC/聚乙烯醇复合管的效果最好;③结果表明:细菌纳米纤维素/聚乙烯醇复合管具有良好的血液相容性与细胞相容性.

目的 制备一种新型纳米氧化锌/细菌纤维素复合膜,评价其物理特性和抗菌性能.方法 采用二步法制备纳米氧化锌/细菌纤维素复合膜.对细菌纤维素膜(bacterial cellulose membrane,BCM)进行羧基化修饰,然后以此为模板,进行纳米氧化锌(zinc oxide nanoparticles,nZnO)的原位合成,制备成nZnO/BCM复合膜;以BCM为对照,扫描电子显微镜观察nZnO/BCM复合膜的形态及nZnO分布;原子吸收光谱法测定nZnO的含量,评价经高压灭菌和浸提处理后nZnO/BCM复合膜中nZnO的结合稳定性;水蒸气透过率检测评价nZnO/BCM复合膜的透气性;万能材料测试仪检测nZnO/BCM复合膜的抗张强度、断裂伸长率及杨氏模量,评价其力学性能;振荡抑菌实验评价nZnO/BCM对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用.结果 电镜观察结果显示,二步法合成的nZnO/BCM复合膜的纤维网络呈三维立体结构,其孔隙大小和密度均显著大于单纯BCM;原位合成的nZnO附着于纤维,呈串珠状排列,nZnO直径为30 ～90 nm.对nZnO/BCM复合膜(含40％ nZnO)进行高压灭菌和浸提处理后,其nZnO的脱失率为8.98％.nZnO/BCM复合膜(含40％ nZnO)的水蒸气透过率、抗张强度和杨氏模量均显著高于BCM(P ＜0.05).nZnO/BCM复合膜(含40％ nZnO)对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为96.72％、60.14％,显著高于BCM组(P＜0.05).结论 二步法制备的nZnO/BCM复合膜具有良好的孔隙率和nZnO结合稳定性,其透气性和物理力学性能得到进一步提高,且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较好的抗菌活性.

背景:目前市场上医用伤口敷料种类繁多,不同伤口敷料也各有优劣.有大量研究已证实细菌纤维素作为伤口敷料的可行性,但未见其与其他敷料在促进伤口愈合中的对比研究报道.目的:通过与干性纱布敷料和水胶体辅料的对比,研究细菌纤维素敷料(BC-HEC-1)在促进大鼠伤口愈合中的优势.方法:采用木葡糖酸醋杆菌浅盘发酵得到细菌纤维素膜,对该纤维素膜进行一系列的后处理步骤得到无菌的BC-HEC-1,对其细胞毒性、含水量及pH值进行检测,红外图谱和扫描电子显微镜进行鉴定.采用SD大鼠进行动物实验,手术制造2 cmx2 cm皮肤伤口,随机分为3组:①纱布组采用传统的无菌纱布进行包扎,并用黏性无纺布固定;②水胶体敷料组采用市售的水胶体敷料包扎;③BC-HEC-1敷料组采用自制细菌纤维素敷料进行包扎,并用黏性无纺布进行固定.术后每日更换敷料,隔日测量1次伤口长度和宽度,计算伤口面积和伤口愈合率,并于术后第4,7,14,21天分别取动物的伤口皮肤制作病理切片,检测血清中转化生长因子β1和血小板源性生长因子水平.结果与结论:①制备的细菌纤维素无细胞毒性,含水量95％-98％,pH值=6.5,红外扫描图谱与标准细菌纤维素一致,扫描电镜图谱显示BC-HEC-1为纳米级细菌纤维素材料;②动物实验中,水胶体敷料组和BC-HEC-1敷料组动物伤口保湿和防粘连效果要明显均优于传统的干性无菌纱布敷料,伤口面积较小;BC-HEC-1敷料组在术后第4-14天的伤口愈合率均明显高于纱布组与水胶体敷料组(P＜0.05);在术后第7天伤口愈合初期,BC-HEC-1敷料组血清中血小板源性生长因子水平高于纱布组和水胶体敷料组(P＜0.05);③病理切片观察,各组在第14天时均可见明显的肉芽组织,其中纱布组和水胶体敷料组肉芽组织相对较薄,且结构疏松,排列无规则,BC-HEC-1敷料组肉芽组织厚且致密,排列规则.④以上实验结果表明,BC-HEC-1具有明显优于传统敷料的保湿效果和促进伤口愈合效果.

背景:细菌纤维素天然交织形成的超精细纳米级三维网络结构,已成为国内外新型生物医用材料的新方向.目的:通过总结细菌纤维素的原始组成和作为纳米材料等多种形式的应用,探讨其在生物医学领域的应用.方法:以"细菌纤维素,组织工程,医用材料,抗张强度"为中文关键词,以"Bacterial cellulose,tissue engineering,medical material,tensile strength"为英文关键词,检索CNKI、万方及PubMed、Medline数据库中有关细菌纤维素在创面修复中的应用研究的相关文献,总结细菌纤维素在创面修复中的应用现状,分析存在的问题及前景.结果与结论:细菌纤维素是由微生物分泌的一种高纯度、高结晶度的超细纳米纤维素,静置培养条件下可交织成多孔网络结构,其化学结构稳定、吸水性佳、透气性好、机械强度高、生物相容性良好,是理想的生物医用材料,特别在创面修复领域具有广泛的应用前景.目前已开发出细菌纤维素创面敷料产品,被证实能够促进组织再生和加速创面愈合.