目的:观察羟基磷灰石(HA)修饰的3D打印左旋聚乳酸(PLLA)多孔螺钉用于兔前交叉韧带(ACL)重建术后肌腱-骨愈合情况。方法:通过3D打印机制备具有良好正交孔隙结构的PLLA多孔螺钉。通过静电层层自组装技术将HA附着在多孔螺钉上。将30只12周龄新西兰雄性大白兔(由郑州大学动物实验中心提供)，根据简单随机分组法分为PLLA组和PLLA-HA组，PLLA组仅使用多孔螺钉固定移植肌腱，PLLA-HA组使用HA修饰的多孔螺钉固定移植肌腱。分别于术后6周和12周将每组动物随机各处死5只，进行组织学检测。每组中余下5只进行Micro-CT和生物力学检测。组间比较采用两独立样本 t检验。 结果:组织学显示，术后6周肌腱-骨界面处有胶原蛋白及网状纤维生成，两组间无明显骨整合，但PLLA-HA组有软骨细胞形成。术后12周，两组肌腱-骨界面胶原纤维增多。PLLA组在肌腱-骨界面处可见骨小梁生成，PLLA-HA组可见较成熟的骨小梁，且与移植肌腱出现骨整合。术后12周Micro-CT示，在PLLA-HA组中，反映骨性结构的骨体积分数[BV/TV＝(36.46±3.45)%]，骨小梁分离率[Tb.Sp＝(0.35±0.04) mm]等指标均优于PLLA组[BV/TV＝(25.59±3.22)%， t＝－5.147， P<0.05)；Tb.Sp＝(0.64±0.19) mm， t＝3.304， P<0.05]，组间比较差异均有统计学意义( P<0.05)。术后12周测得PLLA-HA组极限抗拉负荷[(83.74±12.43) N]，刚度[(14.16±3.53) N/mm]，较PLLA组差异有统计学意义[极限抗拉负荷为(54.70±12.58) N， t＝－3.671， P<0.05；刚度为(10.42±0.71) N/mm， t＝－2.230， P<0.05]。 结论:HA修饰的3D打印PLLA多孔螺钉可以通过增加骨的诱导性促进骨的生长，加快肌腱在骨隧道内的骨整合。

目的:比较明胶(Gel)和聚多巴胺(PDA)分别修饰聚己内酯(PCL)后对成骨细胞生物学行为和成骨功能的差异.方法:利用静电纺丝技术制备PCL电纺膜,化学自组装技术于PCL表面分别修饰Gel、PDA,记为G/PCL和D/PCL,用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X线光电子能谱(XPS)、接触角测量仪等测定表征电纺膜的理化性能.通过SEM,免疫荧光染色后共聚焦显微镜观察MC3T3-El细胞在2种材料上的黏附形态,CCK-8试剂法检测细胞1、3、5 d增殖情况,碱性磷酸酶、茜素红染色及实时荧光定量PCR检测成骨基因表达水平.结果:D/PCL膜表面有PDA颗粒涂覆层,FTIR和XPS显示Gel与PDA的特征峰,接触角测量G/PCL和D/PCL未见明显液滴.G/PCL组细胞密度较高,黏附形态好,伪足明显.细胞增殖结果显示G/PCL组最高(P＜0.05).碱性磷酸酶和茜素红染色中D/PCL组的颜色深于其余2组.qRT-PCR结果显示D/PCL组ALP、COL-1、RUNX2、OCN成骨相关基因表达较其余两组明显提高.结论:Gel和PDA修饰均可提升PCL支架的细胞黏附、增殖和成骨性能,Gel修饰提升增殖作用更明显,PDA修饰提升成骨作用更显著.

目的 基于中药经典复方葛根芩连汤(Gegen Qinlian decoction,GQD)合煎过程中成分间相互作用,探讨其代表性成分葛根素、小檗碱、汉黄芩苷、黄芩苷、甘草酸、巴马汀体外结合形成自组装纳米粒的性能及改善伊立替康(CPT-11)所致肠毒性作用的药理活性,为来源于中药汤剂的活性成分间的自组装纳米粒提供参考.方法 采用溶剂挥发法分别制备小檗碱-汉黄芩苷自组装纳米粒(berberine-wogonoside nanoparticles,Ber-Wog NPs)、小檗碱-葛根素自组装纳米粒(berberine-puerarin nanoparticles,Ber-PueNPs)、黄芩苷-葛根素自组装纳米粒(baicalin-puerarin nanoparticles,Bai-PueNPs)、黄芩苷-巴马汀自组装纳米粒(baicalin-palmatine nanoparticles,Bai-Pal NPs)、黄芩苷-甘草酸自组装纳米粒(baicalin-glycyrrhizic acid nanoparticles,Bai-GANPs)5种组分自组装纳米粒,测定其粒径分布、多分散指数(polydispersity index,PDI)、包封率、载药量,采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察其微观形貌,紫外光谱和傅里叶红外光谱考察成分间相互作用;考察5种组分自组装纳米粒缓解CPT-11致小鼠迟发性腹泻的药理作用.结果 组分间按1∶1投药比,制备所得 Ber-WogNPs、Ber-PueNPs、Bai-PueNPs、Bai-PalNPs、Bai-GANPs 的平均粒径分别为(198.09±4.64)、(216.29±5.31)、(173.53±5.46)、(185.75±3.38)、(242.10±12.30)nm;PDI 分别为 0.14±0.06、0.13±0.06、0.19±0.03、0.19±0.01、0.21±0.05,TEM观察均为球状纳米粒,除Ber-WogNPs外,其余4种纳米粒包封率均较高.紫外可见吸收光谱和红外光谱提示,5种纳米粒的组装均是通过分子间非共价键作用形成;分子对接模型进一步提示,其形成机制与分子间静电相互作用或氢键相关.药效试验结果显示,制剂组可缓解小鼠体质量降低,腹泻指数降低,结肠组织炎症因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosisfactor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin,IL-1β)含量降低,IL-10 含量升高;苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE染色)显示结肠黏膜组织病变显著缓解.结论 GQD来源的几种代表性成分可高效自组装形成纳米粒,且具有类似GQD缓解CPT-11所致肠毒性作用,为研究传统中药汤剂药效物质基础形态与药效的相关性提供了新思路.

背景:目前临床上采用自体组织或明胶海绵等材料对硬脊膜进行修补,但都存在不同程度的缺陷,因此亟需一种可以促进硬脊膜修复的生物材料.目的:利用定向静电纺丝及胶原自组装技术构建双面异性静电纺丝膜,并将其负载骨髓间充质干细胞构建人工硬脊膜,探讨该人工硬脊膜的各项理化性能以及生物特性.方法:采用静电纺丝技术及胶原自组装技术制备有序聚乳酸静电纺丝纤维的双面(一面为胶原蛋白,另一面为聚乳酸)异性静电纺丝膜(胶原组)、无序的聚乳酸静电纺丝膜(无序纤维组)、有序定向的聚乳酸静电纺丝膜(有序纤维组),通过扫描电镜、力学拉伸、水接触角测试、降解实验等来表征静电纺丝膜的理化性能.将胶原组(在胶原蛋白面接种骨髓间充质干细胞,即得到干细胞工程化静电纺丝膜)、无序纤维组、有序纤维组静电纺丝膜分别与骨髓间充质干细胞共培养,采用CCK-8法和活/死染色评估静电纺丝膜的生物相容性,整合素β1免疫荧光染色评估静电纺丝膜的黏附特性.将干细胞工程化静电纺丝膜及胶原组静电纺丝膜分别与骨髓巨噬细胞共培养,通过诱导型一氧化氮合酶(M1型)、CD206(M2型)免疫荧光染色及qRT-PCR检测炎症相关基因的表达来评估免疫调控性能.结果与结论:①定向静电纺丝纤维膜可模拟天然硬脊膜的纵向排列结构,胶原蛋白加入后,纤维膜的亲水性提高约2倍,力学性能提升了1.2倍;②与骨髓间充质干细胞共培养时,CCK-8和活/死染色显示,胶原组静电纺丝膜的细胞生物活性明显高于无序纤维组、有序纤维组;免疫荧光染色显示,胶原组整合素β1表达约为无序纤维组、有序纤维组的2.6倍,且细胞铺展形态良好;③与骨髓巨噬细胞共培养时,免疫荧光染色显示,干细胞工程化静电纺丝膜组M1型巨噬细胞荧光强度低于胶原组(P<0.01),M2型巨噬细胞荧光强度高于胶原组(P<0.01);qRT-PCR检测显示,干细胞工程化静电纺丝膜组促炎性基因肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β mRNA表达低于胶原组(P<0.001),抑炎性基因白细胞介素10和转化生长因子β mRNA表达高于胶原组(P<0.001);④结果表明,干细胞工程化的两面异性人工硬脊膜可模拟正常硬脊膜的定向结构,内表面利于细胞生长黏附,外表面避免组织粘连,同时通过间充质干细胞旁分泌组分促进巨噬细胞向M2亚型极化,调控局部的炎症微环境.

目的 利用聚鸟氨酸和岩藻聚糖通过层层自组装技术对PLGA纳米粒进行表面修饰.方法 首先采用超声乳化溶剂挥发法制备负载阿霉素的PLGA纳米粒,其中PLGA的二氯甲烷溶液为油相,阿霉素和牛血清白蛋白的水溶液为水相.其次利用静电作用在纳米粒表面层层自组装聚鸟氨酸和岩藻聚糖.最后通过共价键连接核酸适配体AS1411,赋予其靶向功能.结果 石英微晶天平电压信号的降低以及Zeta电位正负的翻转均证实聚电解质被成功组装.经透射电子显微镜、核磁共振氢谱、红外光谱、琼脂糖凝胶电泳等检测手段证实AS1411被成功修饰.修饰后的PLGA纳米粒的表面,其载药量为(2.32±0.04)％,包封率为(15.89±0.31)％,28 d的累积释放率约为55％.结论 聚鸟氨酸和岩藻聚糖通过层层自组装技术实现了对PLGA纳米粒的表面修饰,改变了其理化性质,且可有效地缓释药物释放.

目的 设计一种具备酸、谷胱甘肽(GSH)双响应性的叠层胶束,用于靶向共递送阿霉素和姜黄素.方法 利用酰胺化反应将β-环糊精(β-CD)接枝于透明质酸(HA)侧链,作为外层"壳"载药位点(HA-CD),通过疏水作用包载阿霉素(DOX),形成HA-CD@DOX;用二茂铁甲酸(Fc)与十八醇进行酯化反应,氧化处理后自组装得到正电性的内层促释性"核"(Fc+-C18),包载抗肿瘤药物姜黄素(CUR),制得Fc+-C18@CUR.内层促释性"核"与外层"壳"通过静电作用结合,得到具备"壳-核"结构的叠层载药胶束(HA-CD@DOX&Fc+-C18@CUR);通过 1H-NMR对HA-CD、Fc+-C18进行结构表征,采用FT-IR表征HA-CD@DOX;采用芘荧光探针法对Fc+-C18 的临界胶束浓度进行测定;以动态光散射和透射电镜对叠层载药胶束粒径、形态进行表征;以高效液相色谱法(HPLC)和荧光分光光度法测定药物体外释放行为;采用MTT法考察DOX与CUR抗肿瘤的协同作用以及叠层载药胶束对肿瘤细胞(4T1)与正常细胞(LO2)增殖的抑制效果;以激光共聚焦显微镜、流式细胞仪观察体外细胞摄取性.结果 HA-CD@DOX成功制备;Fc+-C18临界胶束浓度为0.02 mg·mL-1,HA-CD@DOX&Fc+-C18@CUR为直径 300 nm左右的球形结构;MTT结果表明DOX与CUR联合使用确实具有协同作用,HA-CD@DOX&Fc+-C18@CUR对 4T1 的细胞增殖抑制效果优于DOX+CUR;细胞摄取实验显示HA-CD@DOX&Fc+-C18@CUR可以主动靶向至肿瘤细胞表面CD44受体,并实现药物的定点快速释放.结论 HA-CD@DOX&Fc+-C18@CUR具有pH和GSH双响应的药物释放行为,能提高药物在肿瘤部位的积累,具有主动靶向性,同时还有协同抗肿瘤作用.

脂肪组织工程是通过干细胞、支架以及生长因子这3类要素来实现组织器官的再生和修复.在过去几十年里,随着组织工程和再生医学的快速发展,为了更大限度地模仿细胞外基质成分,各类生物材料支架已经被广泛应用于脂肪组织工程.研究者们通过静电纺丝、微加工、自组装、3D打印等技术来探索适合脂肪组织工程的支架,其中主要包括天然生物材料及合成生物材料.优良的支架不仅能够填充缺损,而且能够通过控制化学成分和物理性质(如机械性能和微结构)来影响脂肪间充质干细胞的增殖和分化.因此,组织工程支架必须从基本性质上具有一定的仿生结构及功能,即“活”支架,这样才能彻底代替病损组织或器官.现笔者就近年来用于脂肪组织工程的各种新型支架作一综述.

研究了一种透明质酸(HA)修饰的pH敏感载多柔比星(DOX)纳米粒(HA/PEI-DOX,HPD)的制备过程,并对其理化性质和体外释药性质进行初步评价.首先合成pH敏感载多柔比星聚合物材料PEI-DOX,随后与HA通过静电相互作用自组装形成HPD.通过对其进行理化性质初步评价,确定的最优处方纳米粒平均粒径为(101.6±2.9) nm,Zeta电位为(-24.4±0.89)mV.透射电镜观察其形态圆整.体外释放实验结果显示HPD具有一定pH敏感性.

目的 评价静电自组装壳聚糖和肝素固定于聚苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜表面对红细胞及血小板的影响.方法 首先将PBT浸泡于聚乙烯亚胺溶液中氨解使其表面带氨基呈正电性,然后多次交替吸附带负电的肝素和带正电的壳聚糖,形成以肝素为最外层的多层膜结构;对该聚电解质多层膜的理化性能做表征,再做溶血率、红细胞变形性、红细胞渗透脆性、血小板黏附、血小板功能等评价实验.以未接触材料的红细胞或血小板为对照组,实验组分别为未改性PBT以及不同层数的静电自组装改性PBT膜,血小板黏附每组的标本数为5,其余指标每组标本数为9.结果 水接触角、zeta电位、原子力显微镜等测量观察:PBT膜表面壳聚糖/肝素多层膜逐渐形成;不同层数的多层膜溶血率＜5％,随组装层数增加,红细胞变形指数逐渐增加,10层静电自组装PBT膜与对照组相近,分别为0.545 7±0.010 7 vs0.546 1±0.013 1(P＞0.05);10层静电自组装PBT膜的红细胞渗透脆性与对照组相比明显降低,分别为4.270 1±0.089 5 vs4.338 8±0.076 2(P＜0.05),说明红细胞对低渗溶液的抵抗力增大.扫描电镜显示:未改性PBT膜表面黏附的血小板数明显多于改性膜表面,且观察到明显的伪足,随组装层数的增加,血小板在多层膜表面的黏附数减少.未改性PBT膜与2/5/10层静电自组装PBT膜表面黏附的血小板数分别为722 7±222 2 vs 468 2±158 5 vs 327 3±185 0vs 227 3±103 1(P＜0.05),未改性PBT膜与对照组的血小板最大聚集率(％)为82.36±2.11 vs87.22±2.10 (P＜0.05),低渗休克相对变化率(HSR)(％)为77.12±1.09 vs 79.33±1.27(P＜0.05),CD62p表达率(％)为17.45±1.25 vs9.78±0.58(P＜0.05);随组装层数的增加,血小板最大聚集率(％)增加,HSR增大,CD62p表达率降低.其中,10层静电自组装PBT膜与未改性PBT膜相比,血小板最大聚集率(％)增加,分别为82.35±1.91 vs94.79±1.84(P＜0.05),HSR相似,分别为77.32±0.95 vs 76.76±2.35(P＞0.05),CD62p表达率降低,分别为17.67±1.25 vs 14.67±1.15(P＜0.05).结论 壳聚糖/肝素静电自组装修饰PBT后,PTB膜亲水性改善,减少了血小板的黏附且对血小板功能和红细胞无明显影响.

目的 探讨RGD-GGG-K18多肽与融合双表达质粒pIRES2-3×E7-HSP110-EGFP自组装纳米颗粒的抗肿瘤效果.方法 化学合成带有正电荷的RGD-GGG-K18多肽,以富含正电荷的RGD-GGG-K18多肽与质粒pIRES2-3×E7-HSP1 10-EGFP通过静电引力作用自我组装形成纳米颗粒.凝胶阻滞实验、透射电镜、DNaseⅠ保护实验和Western blot等方法对纳米颗粒进行鉴定.通过流式细胞术、体外特异性细胞毒释放实验分析疫苗诱导的免疫应答和其介导的CTL毒性效应.以TC-1细胞构建预防性及治疗性肿瘤模型,观察纳米颗粒疫苗在动物体内的抗肿瘤效应.结果 成功构建了RGD-GGG-K18/pIRES2-3×E7-HSP110-EGFP纳米颗粒疫苗,确定最佳多肽/DNA电荷比r=2.0;当r=2.0时所制备的颗粒,大小均一,类圆形,绝大部分直径分布于50 nm左右.该纳米颗粒可将hHSP110基因导入肿瘤细胞,并在体外和体内均很大程度上提高了抗原表位特异性的免疫原性,诱导T淋巴细胞增殖,显著增强抗原特异性CTL应答及其产生的细胞毒效应.该纳米颗粒疫苗显著抑制了小鼠的肿瘤生长,延长其存活时间.结论 RGD-GGG-K18/pIRES2-3×E7-HSP 110-EGFP纳米颗粒疫能有效抑制宫颈癌的发生和发展.