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氧化铜纳米酶对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面修复的作用及其机制
编辑人员丨1天前
目的:探讨氧化铜纳米酶对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面修复的作用及其机制。方法:(1)采用氯化铜与L-抗坏血酸反应的方法合成氧化铜纳米酶。采用透射电子显微镜观察氧化铜纳米酶大小和形貌,动态光散射粒度分析仪和纳米粒度电位仪分别分析其水合粒径和表面电位。(2)采用过氧化氢检测试剂盒、超氧阴离子检测试剂盒、3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色剂分别测定150 ng/mL氧化铜纳米酶的过氧化氢、超氧阴离子、羟自由基清除能力,计算过氧化氢、超氧阴离子、羟自由基清除比例(样本数均为3)。(3)将小鼠成纤维细胞系3T3细胞采用随机数字表法(分组方法下同)分为空白对照组、单纯过氧化氢组和过氧化氢+氧化铜组,每组3孔。将终质量浓度25 ng/mL的氧化铜纳米酶加入过氧化氢+氧化铜组细胞中预处理30 min。然后,在单纯过氧化氢组和过氧化氢+氧化铜组细胞中各加入终物质的量浓度250 μmol/L过氧化氢,空白对照组常规培养。培养24 h后,采用2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯荧光探针检测细胞内活性氧水平(以绿色荧光强度表示),细胞计数试剂盒8法检测并计算细胞存活率。(4)取10只6~8周龄雄性BALB/c小鼠(性别、鼠龄下同),分为磷酸盐缓冲液(PBS)组与氧化铜组,每组5只。氧化铜组小鼠经尾静脉注射200 ng/mL的氧化铜纳米酶800 ng/kg,PBS组小鼠注射等体积的PBS。2组小鼠均每天注射1次,连续注射7 d。于第8天,取每组5只小鼠,采血行血细胞与血清生化分析,处死后收集心、肝、脾、肺和肾行苏木精-伊红(HE)染色后组织病理学观察。(5)取20只小鼠分为PBS组与氧化铜组,每组10只。采用链脲佐菌素及高糖高脂饮食法诱导糖尿病,并在其背部制作直径6 mm的全层皮肤缺损创面。伤后即刻,PBS组小鼠创面滴加20 μL PBS,氧化铜组小鼠创面滴加20 μL 200 ng/mL的氧化铜纳米酶,连续处理12 d。每组选定3只小鼠分别于伤后0(即刻)、3、6、9、12 d观察创面愈合情况,并计算创面未愈合面积。伤后6 d,每组取未行创面观察的3只小鼠,处死后酶联免疫吸附测定法测定创面组织中白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6含量。伤后12 d,处死2组各剩余7只小鼠,行HE染色并观察创面新生上皮长度,行二氢乙锭荧光探针染色观察活性氧水平(以红色荧光强度表示)。对数据行单因素方差分析、重复测量方差分析、独立样本 t检验、Bonferroni检验。 结果:(1)制备的氧化铜纳米酶大小均匀,在干燥状态下平均直径为3.5~4.0 nm,水合粒径约为4.5 nm,表面电位为(-9.8±0.3)mV。综合判定,成功制备了氧化铜纳米酶。(2)氧化铜纳米酶分别处理2 h、10 min、5 min后,过氧化氢、超氧阴离子、羟自由基清除比例分别为(77±5)%、(45±5)%、(84±4)%。(3)培养24 h后,单纯过氧化氢组细胞内活性氧水平急剧增高,细胞形态异常且数量减少;过氧化氢+氧化铜组细胞内活性氧水平明显降低,细胞形态与空白对照组相比无明显变化。单纯过氧化氢组细胞存活率明显低于空白对照组和过氧化氢+氧化铜组( P<0.01),而过氧化氢+氧化铜组细胞存活率与空白对照组相近。(4)注射7 d后,PBS组和氧化铜组小鼠肝功能指标、肾功能指标、血细胞相关指标均相近;氧化铜组小鼠的心、肝、脾、肺和肾中,均未观察到组织坏死、充血或出血,与PBS组无明显差别。(5)氧化铜组小鼠创面相比PBS组表现出更快的愈合趋势,创面红肿情况较轻。氧化铜组小鼠伤后6、9、12 d创面未愈合面积分别为(28.8±1.9)、(17.6±3.8)、(10.4±1.8)mm 2,明显小于PBS组的(38.0±4.3)、(30.2±3.0)、(24.2±3.0)mm 2( t=3.706、5.075、5.558, P<0.01)。伤后6 d,氧化铜组小鼠创面IL-1β、TNF-α、IL-6含量均明显低于PBS组( t=6.115、11.762、11.725, P<0.01)。伤后12 d,氧化铜组小鼠创面新生上皮长度长于PBS组,创面组织活性氧水平明显低于PBS组。 结论:氧化铜纳米酶不仅具有良好的生物相容性,同时具有高效的活性氧清除活性,能够消除糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面过量表达的活性氧,降低氧化应激、减轻炎症,促进创面修复。
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编辑人员丨1天前
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纳米铜温敏性胶原水凝胶对腹部开放性海水浸泡伤救治效果的研究
编辑人员丨1天前
目的:构建一种负载纳米铜颗粒的温敏性胶原水凝胶,并探索其应用于腹部开放性海水浸泡伤的救治效果。方法:将脱细胞牛心包冻干粉与生物还原法制备的纳米铜混合,采用胃蛋白酶消化,制备纳米铜温敏性胶原水凝胶。健康成年SPF级BALB/c小鼠30只,构建小鼠腹部开放性海水浸泡伤模型,按照随机数字表法分为模型组和治疗组,每组15只。模型组在开放腹腔后给予10 ml 20 ℃海水浸泡处理30 min,然后逐层关腹;治疗组给予腹腔同样海水浸泡,再予以5 ml纳米铜温敏性胶原水凝胶后,逐层关腹。7 d后处死小鼠,HE染色评价2组小鼠胸腹腔各脏器的损伤情况。结果:铜颗粒水合粒径大小为(686.7±134.6)nm,Zeta电位为-24.6 mV,表明生成的纳米铜颗粒为纳米级,具有较大的静电斥力,稳定性好。胶原水凝胶在室温时呈液态,37 ℃时转变为固态,具有良好的温敏性。加入纳米铜颗粒后,水凝胶的孔隙率和吸水率轻度较少,不影响其溶胀比。与模型组比较,纳米铜温敏性胶原水凝胶能提高治疗组小鼠的存活率和生存状态,减轻海水对腹腔脏器的损伤,并减轻腹部伤口的感染程度。结论:纳米铜温敏性胶原水凝胶可以减轻高渗海水对小鼠腹腔脏器组织的损伤,能维护重要脏器功能,并具有抗菌活性。
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编辑人员丨1天前
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一氧化氮缓释二氧化硅纳米颗粒对内镜生物膜的清除效果及其临床应用评价
编辑人员丨1天前
目的:探讨一氧化氮(Nitric Oxide,NO)缓释二氧化硅纳米颗粒(简称NO缓释剂)对内镜生物膜的清除效果及其临床应用评价。方法:选择院内临床使用中的消化内镜160件,随机分为两组:清洗剂组80件,采用清洗剂对内镜进行消毒处理;NO组80件,采用NO缓释剂对内镜进行消毒处理。另建模型组,采用铜绿假单胞菌生物膜模型,用磷酸盐缓冲液(phosphate buffered solution,PBS)处理,作为对照。先在体外层面,构建内镜管腔铜绿假单胞菌生物膜模型,经NO缓释剂处理后采用扫描电镜观察生物膜微结构,采用活菌计数法分析NO缓释剂对生物膜细菌的清除效果,再在临床层面,通过分析清洗后临床内镜的蛋白残留测定、菌落计数及ATP生物荧光检测评价NO缓释剂对内镜的实际消毒效果。结果:扫描电镜观察,模型组生物膜完整,NO组和清洗剂组生物膜表面可见散落杆菌。平均标准菌落数,与模型组[(4.86±2.67)×10 6菌落形成单位(colony-forming units,CFU)/mL]比,NO组[(1.37±0.61)×10 4CFU/mL]和清洗剂组[(1.31±0.21)×10 5CFU/mL]均显著降低(清洗剂组比模型组, P=0.009;NO组比模型组, P=0.008),且NO组比清洗剂组更低,组间差异有统计学意义(清洗剂组比NO组, t=9.53, P=0.000 6)。临床消化内镜层面,残留蛋白,NO组处理前后分别为(8.03±1.47)mg/mL、(0.50±0.37)mg/mL,清洗剂组处理前后分别为(8.01±1.51)mg/mL、(0.91±0.52)mg/mL,各组处理前后比较差异有统计学意义( P<0.01),且NO组降低幅度更大。临床内镜分别经NO缓释剂与清洗剂处理,NO组与清洗剂组的消毒在合格范围内,但NO组的ATP生物荧光值[(78.56±42.59)RLU]、蛋白残留量[(0.50±0.37)mg/mL]与菌落计数量[(7.55±4.56)CFU]均显著低于清洗剂组[(120.80±54.00)RLU,(0.91±0.52)mg/mL,(11.50±4.75)CFU],差异均有统计学意义( P均<0.01)。 结论:NO缓释剂能够有效清除内镜生物膜,提高内镜消毒效果,可能对改善患者的诊疗效果及预后具有重要意义。
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编辑人员丨1天前
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纳米孔测序技术在下呼吸道感染细菌性病原检测的临床应用
编辑人员丨1天前
目的:初步建立纳米孔16S测序技术检测下呼吸道感染细菌性病原的流程和方法,并评估其可行性。方法:收集北京医院呼吸与危重症医学科2019年7月至2020年9月就诊的33例下呼吸道感染患者的支气管肺泡灌洗液标本,进行纳米孔16S测序。采用χ2检验对16S测序结果和细菌培养结果进行统计分析,比较病原检出率以及病原种类,对纳米孔测序在病原体检测的应用进行评估。结果:33例患者的16S测序病原检出率高于传统的细菌培养[75.8%(25/33),45.5%(15/33),χ2=5.140, P<0.05]。25份纳米孔16S测序阳性样本中,共检测出16种病原体,主要包括副流感嗜血杆菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、嗜麦芽窄食单胞菌、鲍曼不动杆菌、琼氏不动杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、粪肠球菌、鹑鸡肠球菌、纹带棒状杆菌、副胞内分枝杆菌、黏质沙雷菌、 Insuavis无色杆菌、默氏枸橼酸杆菌以及肺炎支原体,多于临床培养检测的6种病原体,包括副流感嗜血杆菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和嗜麦芽窄食单胞菌(χ2=7.949, P<0.05)。纳米孔16S测序比对至种水平的序列占属水平的80.0%(60.0%,86.0%),与细菌培养结果的一致率为33.3%(11/33)。 结论:本研究建立的纳米孔16S扩增子测序流程能够从下呼吸道感染患者的支气管肺泡灌洗液中快速鉴定细菌性病原。纳米孔16S扩增子测序病原检出率高,检出病原种类多于细菌培养,且可以将多数细菌鉴定至种水平。该技术是一种非常有潜力的平台,具有广阔的应用前景。
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编辑人员丨1天前
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含血小板源性生长因子的载银介孔二氧化硅对大鼠BMSCs细胞毒性及抗菌性能的影响
编辑人员丨1天前
目的:探讨含有血小板源性生长因子BB(PDGF-BB)的载银介孔二氧化硅纳米颗粒(Ag-MSN)这种新型纳米抗菌材料(P-Ag-MSN)的银离子(Ag +)缓释特点及其对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的细胞毒性和体外抗菌性能。 方法:2016年1月至2018年6月,模板法与共沉淀法结合,精确制备出Ag-MSN,将PDGF-BB加载进入Ag-MSN,利用火焰原子吸收光谱法进行检测Ag +缓释特点;从SD大鼠提取并培养BM- SCs,对CD29、CD45进行流式细胞检测,鉴定BMSCs的纯度,取长势良好的第3代BMSCs,检测P-Ag-MSN的细胞毒性;制备不同浓度的P-Ag-MSN混悬液,检测对骨髓炎常见细菌的体外抗菌效果。数据采用SPSS 17.0软件进行统计学分析, P<0.05表示差异有统计学意义。 结果:P-Ag-MSN中的Ag +逐步释放,6~ 12 h后达到峰值;随后释放的幅度逐步下降,并逐渐稳定在一定的浓度。不同浓度的P-Ag-MSN对大鼠BMSCs在1、3、5、7 d时的相对增殖率均值均在80%以上,细胞毒性评级均为0级或I级,对大鼠BMSCs无明显细胞毒性,差异无统计学意义( P>0.05)。P-Ag-MSN对于大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠球菌均有杀菌效果,其最小杀菌浓度(MBC)分别为25.0、50.0、50.0 μg/ml,对金黄色葡萄球菌无明显杀菌效果,其MBC为100.0 μg/ml。 结论:新型纳米抗菌材料P-Ag-MSN的细胞毒性小,具有良好的缓释效果,在体外对骨髓炎常见细菌有明显抗菌作用。
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编辑人员丨1天前
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硒化亚铜纳米颗粒通过化学动力疗法诱导胃癌细胞铁死亡的研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨硒化亚铜(Cu 2Se)纳米的制备、物化表征及其对胃癌的抗肿瘤效应。 方法:采用透射电镜,水合粒径分析,Zeta电位分析及紫外吸收光谱分析方法分析Cu 2Se纳米的形貌、粒径大小及类芬顿性能,同时采用激光共聚焦、细胞毒性(CCK-8)、Transwell实验评估该纳米的体外抗肿瘤作用效应毒性,最后构建单侧皮下荷瘤模型探究Cu 2Se纳米的体内抗肿瘤作用。 结果:制备的Cu 2Se纳米为100 nm左右的类圆形中空结构,可催化过氧化氢生成单线氧。激光共聚焦实验表明Cu 2Se可以促进胃癌细胞活性氧生成,诱导铁死亡发生;CCK-8实验表明,Cu 2Se纳米对胃癌细胞具有浓度依赖性抑制增殖作用;Transwell实验表明,Cu 2Se纳米能抑制胃癌细胞的侵袭迁移能力;裸鼠单侧皮下荷瘤模型表明Cu 2Se纳米能安全高效抑制肿瘤增殖。 结论:Cu 2Se纳米具有良好的类芬顿效能,可诱导胃癌铁死亡发生,具备良好的体内外抑制抗肿瘤效应,是胃癌治疗的一种潜在新方法。
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编辑人员丨1天前
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Cu-Fe-Zn合金微丝敷料抗菌性能、生物相容性的实验研究及其对伤口愈合的疗效观察
编辑人员丨1天前
目的:研究Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的抗菌性能及体内、体外生物相容性,通过临床应用检测其促创面愈合功效。方法:以Cu-Fe-Zn合金微丝敷料为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定金属离子释放浓度;在体外通过平板计数法评估敷料的综合抗菌性能;将Cu-Fe-Zn合金微丝敷料浸提液分别与表皮细胞(HaCaT)、成纤维细胞(NIH-3T3)共培养后,通过CCK-8试验测定其体外生物相容性;进一步将Cu-Fe-Zn合金微丝敷料应用于糖尿病小鼠创面以检测材料的体内生物相容性。通过前瞻性随机对照试验,选取中南大学湘雅三医院烧伤整形外科收治的50例烧伤、创伤患者,分为观察组25例与对照组25例,观察组行Cu-Fe-Zn合金微丝敷料治疗,对照组应用纳米银抗菌敷料,对比两组患者创面愈合时间和创面治疗效果。结果:ICP-MS检测Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的Cu 2+释放浓度为1.3 μg/ml,其具备促进HaCaT、NIH-3T3细胞增殖功效(均 P<0.05)。Cu-Fe-Zn合金微丝敷料对铜绿假单胞菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到100%。应用Cu-Fe-Zn合金微丝敷料的糖尿病小鼠创面愈合率[(87.39±1.83)%]显著高于对照组[(58.66±3.54)%, P<0.05],创面组织炎症反应较轻且创缘基质完整。经过Cu-Fe-Zn合金微丝敷料治疗的25例患者的创面愈合时间[(23.52±10.02)d]短于对照组患者[(40.84±21.22)d]( t=17.159, P<0.001),且患者的总体治疗有效率(96%)显著高于对照组患者(64%)(χ 2=8.472, P=0.015)。 结论:Cu-Fe-Zn合金微丝敷料具备良好的抗菌性能及生物相容性,作用于伤口具有显著促愈合的治疗效用,在有效促进创面愈合的同时发挥抗感染的效用,有望作为一种新型创面修复敷料。
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编辑人员丨1天前
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牺牲模板法中空硒化铜纳米材料的制备及表征
编辑人员丨1天前
目的:制备中空硒化铜纳米粒子(Cu 2- xSe NPs),并考察其光热以及放射治疗(放疗)增敏性能。 方法:以氧化亚铜(Cu 2O)为牺牲模板,以硒粉为硒源,通过牺牲模板法制备Cu 2- xSe NPs,再在其表面修饰甲氧基聚乙二醇巯基(mPEG-SH),得到最终的纳米粒子Cu 2- xSe-PEG NPs。分别采用透射电子显微镜、激光粒度仪及紫外-可见分光光度计对Cu 2- xSe NPs的形貌、粒径及紫外光谱等进行表征;通过红外热成像仪和生物学X射线辐照仪考察Cu 2- xSe-PEG NPs的光热及放疗增敏性能。 结果:所得Cu 2- xSe NPs具有中空结构,粒径为(136.9±7.0)nm,单分散性好,在近红外区有吸收。Cu 2- xSe-PEG NPs的质量浓度为200 μg/ml时,在808 nm激光照射下可升温至55 ℃。Cu 2- xSe-PEG NPs在X射线照射下产生的活性氧水平具有浓度和辐射剂量依赖性。 结论:本研究建立的制备方法能控制合成Cu 2- xSe NPs的尺寸,且材料具有良好的光热和放疗增敏性能,为运用Cu 2- xSe-PEG NPs进行肿瘤的热放疗提供了一定的理论基础。
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编辑人员丨1天前
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硫化铜/氧化石墨烯纳米片复合制备的抗菌骨膜促进成血管与成骨分化的可行性研究
编辑人员丨1天前
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。
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编辑人员丨1天前
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铜死亡在肝细胞癌发病机制中的研究进展
编辑人员丨2周前
铜是生命体重要的微量元素之一,铜缺乏和铜过载均会对细胞造成损害,因此,细胞内的铜含量维持在一个合理的范围内十分重要.铜死亡是被确立的一种新型独立的程序性细胞死亡方式,主要是线粒体功能受损,细胞中铜过载会导致三羧酸循环中的酯酰化蛋白异常寡聚,铁-硫簇蛋白丢失,造成蛋白毒性应激反应,从而破坏细胞内稳态引发铜死亡.肝细胞癌(HCC)中的铜浓度高于正常是铜死亡发生的条件之一.铜死亡在HCC发生发展中至关重要,对促进血管生成、免疫逃逸、调节经典信号通路以及诱导其他细胞死亡方式等方面发挥了重要作用.铜死亡影响细胞稳态、参与调节多种生物学过程;在HCC免疫微环境中,生物信息学分析揭示了铜死亡与CD8+T细胞、滤泡树突细胞、T辅助细胞等免疫细胞浸润具有相关性,其分子调控机制在克服靶向药物的耐药性中具有潜力,包括抗PD-L1的免疫逃逸、抗索拉非尼耐药性等.铜离子载体双硫仑可激活其他细胞死亡程序,增强了 HCC治疗的敏感性及克服耐药性,铜纳米颗粒联合铜离子载体的抗肿瘤策略具有发展前景.基于铜死亡相关基因建立HCC预后模型存在优势,但仍需要进一步的机制研究和临床验证.综上,笔者就铜死亡在HCC发病机制中的重点进展和关注点进行总结和论述,以期为相关研究提供参考.
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编辑人员丨2周前
