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纳米四氧化三铁、碳纳米管对A549细胞的毒性研究
随着纳米科技的迅速发展,各种形式的纳米材料已经通过各种不同的途径进入人们的生活,由于这些材料具有独特的理化性质,对人体健康及环境将带来潜在的影响,目前已经引起全世界的广泛关注.
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碳纳米管的生物安全性研究进展
人们在工作和生活中接触到纳米材料的机会越来越多,纳米材料可通过多种途径进入环境和生物体,它们是否会对人体健康和环境带来不利影响,已经引起科学界,乃至政府部门的高度关注.
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基于碳纳米管的高性能核磁共振造影剂研究进展
碳纳米管是一种具有独特结构和性能的一维纳米材料，已在生物医药和基因传输及生物医学成像等方面显示出重要的应用前景。本文介绍由钆及磁性氧化铁纳米颗粒修饰的新型碳纳米管造影剂的制备及应用，其中，钆螯合物、钆催化生长的碳纳米管及钆纳米管作为T1权重核磁共振造影剂，而铁催化生长的碳纳米管和超顺磁性氧化铁纳米颗粒修饰的碳纳米管作为T2权重核磁共振造影剂。这二种类型的造影剂均具有良好的生物相容性，在体外和体内MRI测试中显示出较高的成像对比度。
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碳纳米管的载药及安全研究进展
对碳纳米管的载药进行文献整理和分析.查阅近8年来国内外相关文献39篇.研究发现,近年来,随着药学、生物学和材料学等多学科的交叉渗透发展,人们渐渐意识到新型载药材料的应用对药物的研究具有非常重要的促进作用.碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)具有独特的管状结构,可有效负载和递送药物,被巧妙地用于构建独具特色的药物传输系统.虽然CNTs的载药(特别是中药)研究国内外还少见报道,但实践证明,通过表面化学修饰等手段,制备溶解性好、低毒性的功能化CNTs作为药物载体,在抗肿瘤等领域具有很好的应用前景.作者概述了近年来CNTs的载药研究(如阿霉素、盐酸表柔比星、地塞米松、两性霉素B和中药有效成分异甘草素等)及生物安全研究(包括组织毒性研究和细胞毒性研究)进展,并对CNTs的中药载药应用作了展望,以期为更多安全、可控、有效的新型递药系统的研发及相关疾病的临床治疗提供参考.
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碳纳米管对树突状细胞成熟和T细胞分化作用研究
Th分化在免疫应答过程中起着关键性的作用,主要由树突状细胞来调控.碳纳米管是由碳元素组成的空心管状纳米材料,可作为抗原载体.碳纳米管对树突状细胞和Th分化的影响是决定其免疫响应的关键因素.分析氧化多壁碳纳米管(CNT)对小鼠骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)功能的影响,以及对过敏抗原多肽OVA323-339的Th1和Th2免疫反应的影响.实验结果显示,BMDCs大量吞噬CNT,但对其细胞表面活化标志分子CD86、MHCII以及细胞因子TNF-α表达没有明显变化.CNT/抗原复合物可促进BMDCs表面MHCII的表达和CD8+T细胞增殖,增殖细胞的比例由28.7％分别增加到40.6％、41.3％和29.6％.Th2型细胞因子IL-4、IL-13和IL-10的表达和CD4+T的增殖受到抑制,增殖细胞的比例由54.4％减少到38.9％、46.6％和39.8％.研究结果提示,CNT不影响DCs的成熟和活化,但CNT可以影响过敏抗原的Th分化平衡,可抑制Th2型细胞因子的表达,促进Th1型免疫响应.
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碳纳米管/羟基磷灰石复合材料兔胫骨生物相容性研究
目的:探讨不同比例碳纳米管/羟基磷灰石纳米复合材料兔胫骨的生物相容性.方法:将碳纳米管含量为2%和3%的碳纳米管/羟基磷灰石复合材料置入兔右侧胫骨的缺损处,在1周～12周分别进行x线检查、组织学检查及分子生物学分析.结果:不同碳纳米管含量的复合材料均能诱导成骨,无排斥反应.X线片、组织学检查、分子生物学检查均无明显差别.结论:碳纳米管/羟基磷灰石材料有良好的骨相容性.
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碳纳米管-壳聚糖温敏凝胶的制备及表征
以壳聚糖温敏凝胶为载体,将碳纳米管分散到凝胶中,制备出碳纳米管-壳聚糖温敏凝胶,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(IR)对其进行表征.SEM图、IR图表明碳纳米管在凝胶中分散均匀,与载体不发生化学反应.碳纳米管-壳聚糖温敏凝胶温度升高幅度随微波辐照功率增加而增大,碳纳米管浓度为0.6 mol/L的对应体系,在25 W下辐照10 min时,体系温度升高26 ℃,可满足微波热疗的要求.
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血管内皮生长因子受体在鼠横纹肌的表达与羟基磷灰石/碳纳米管复合材料毒性研究
目的从观察鼠骨骼肌组织形态学改变和VEGF表达的角度研究CNTs/HAP纳微米复合材料对鼠骨骼肌的细胞毒性.方法将CNTs/HAP纳米复合材料植入实验鼠臀大肌.按不同时间取材,做组织学观察和RT-PCR分析.结果1d、3d显微镜下观察,炎细胞和淋巴细胞浸润伴轻度水肿、间质疏松;5d、7d显微镜下观察血管壁增厚,单核巨噬细胞和纤维组织增生,少量肌纤维出现变性,VEGF表达呈上升趋势;14天显微镜下观察周围组织间质血管扩张,仅有少量炎细胞浸润,水肿不明显,VEGF表达呈下降趋势.结论CNTs/HAP对鼠骨骼肌细胞无毒性,有利于血管的再生,具有良好的生物相容性.
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单壁碳纳米管无纺膜表面的PEG修饰及蛋白质吸附研究
碳纳米管是一种纳米尺度的新型碳材料,具有独特的物理、化学性质.近年来,碳纳米管在生物医学领域的潜在应用前景已经引起科学界和产业界的极大兴趣与关注.与蛋白质分子的非特异性结合是碳纳米管应用于生物系统中必须考虑的基本问题之一.本研究应用扫描电镜和酶联免疫法作为评价方法,定性和定量地分析了血浆中重要凝血因子纤维蛋白原在单壁碳纳米管薄膜表面的非特异性吸附行为;同时,采用聚乙二醇(PEG)分子对单壁碳纳米管薄膜(SWNT膜)进行了表面修饰,通过X-光电子能谱(XPS)对材料表面的化学组成进行了表征,并初步探讨了PEG修饰对纤维蛋白原分子在SWNT膜表面非特异性吸附的阻止作用.实验结果表明,纤维蛋白原分子在SWNT膜表面有强烈的非特异性结合,吸附于薄膜表面的纤维蛋白原分子仍然保有自身的免疫原性.SWNT膜表面可以被PEG分子修饰,连接在薄膜表面的PEG分子可以在一定程度上抑制一定浓度范围内的纤维蛋白原分子的非特异性结合.
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碳纳米管原子力显微镜探针对生物样品高分辨率成像的研究
本研究将碳纳米管安装到原子力显微镜的标准硅探针上,制备了碳纳米管原子力显微镜针尖,运用其对生物样品进行高分辨率的成像研究,成功地获得了DNA的精细结构和G型免疫球蛋白(Immunoglobulin-G, IgG)的Y形结构,这用传统的原子力显微镜针尖是无法获得的.
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树形分子修饰的碳纳米管颗粒转染胰腺癌细胞BxPC3安全性的研究
目的 观察单壁碳纳米管-聚酰胺树形分子复合物(CNT-PAMAM-D)进入胰腺癌细胞的过程，评价其作为载体的安全性。方法 通过超声、搅拌及洗涤等方法制备CNT-PAMAM-D，用原子力显微镜和透射电镜观察其形态。将CNT-PAMAM-D与人胰腺癌细胞BxPC3共同培养12、48、72 h，收集细胞，在透射电镜下观察细胞内CNT-PAMAM-D的分布及细胞超微结构的改变。结果 PAMAM-D与CNT结合之后，树形分子包裹在CNT的表面，形成了20 nm左右大小的纳米复合物颗粒。CNT-PAMAM-D通过细胞吞饮方式被吞入BxPC3细胞，12 h后即大量进入细胞质内，随着时间延长，CNT-PAMAM-D还可进入溶酶体及细胞核中，但胰腺癌细胞的形态及超微结构无显著变化。结论 CNT-PAMAM-D是一种高效、安全的纳米载体。
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碳纳米管的生物相容性
碳纳米管(CNT)是一种非常有序、高纵横比的碳同素异形体,包括单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT).它的特性使其在生物医学领域得到广泛应用,包括生物传感器、药物和疫苗传递,以及特殊生物材料的制备.本文总结了现有碳生物材料性能,概述了纳米毒理学研究内容,探讨了CNT细胞毒性和生物相容性.
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己烯雌酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其电化学测定
目的制作碳纳米管修饰电极,并研究己烯雌酚在该电极上的电化学行为.方法循环伏安法及线性扫描伏安法.结果与裸玻碳电极(GCE)比较,多壁碳纳米管修饰电极能显著提高己烯雌酚的氧化峰电流并降低其氧化电位.峰电流与己烯雌酚浓度在1×10-8～2×10-6 mol*L-1有良好的线性关系,检测限为2.5×10-9 mol*L-1.1×10-6 mol*L-1己烯雌酚溶液的相对标准偏差为2.9%.结论多壁碳纳米管对己烯雌酚的电化学氧化有明显的催化作用.
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碳纳米管作为药物载体的研究进展
新型药物载体的开发对药物的研究具有举足轻重的作用.碳纳米管具有独特的中空结构和纳米管径,可用作药物载体.采用肽、蛋白、核酸及药物分子修饰的碳纳米管作为载体,可运载生物活性分子进入细胞且不产生毒性.本文综述了近年来修饰碳纳米管作为药物载体的研究进展,评述了碳纳米管的细胞穿透性能和细胞毒性,概述了碳纳米管功能化修饰的方法.随着碳纳米管在药物载体领域研究日趋深入,碳纳米管修饰方式与其细胞穿透性能的相互关系、尺寸效应将会深入研究.制备溶解性好、低毒性的修饰碳纳米管作为药物载体,将是今后研究的主要方向.
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金属特性碳纳米管的筛选分离及对人类乳腺癌细胞的光热效应
分离并研究金属碳纳米管(m-SWNTs)的光热效应及其对乳腺癌细胞的抑制作用.采用PmPV (poly [(m-phenylenevinylene)-alt-(p-phenylenevinylene)])从单壁碳纳米管(SWNTs)中分离得到具有金属特性碳纳米管,测定其光热效应,与MCF-7乳腺癌细胞共同培养,在808 nm波长下,用红外光(NIR)以2W·cm-2的强度照射细胞3 min,MTT比色法测定m-SWNTs对MCF-7细胞的杀灭作用;流式细胞术测定m-SWNTs对MCF-7细胞凋亡的影响.结果表明,用PmPV可有效分离m-SWNTs,其光热效应明显增强;可以抑制MCF-7细胞的存活率,促进MCF-7细胞凋亡,其效果强于未经分离的SWNTs.通过PmPV分离的m-SWNTs具有更高的光热转化效率,并且对MCF-7细胞具有更强的杀灭效果.
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黄芩苷-金属配合物与血清蛋白的分子作用机制研究
制各新型碳纳米管修饰玻碳电极(F-CNTs/GCE),建立F-CNTs/GCE分析黄芩苷-金属配合物(baicalinmetal complexes,BMC)与血清蛋白(bovin serum album,BSA)分子作用机制的研究新方法,并对该方法的原理深入探讨.模拟生理条件下,应用循环伏安法对BMC与BSA的相互作用性能进行热力学与动力学研究,推断BSA与BMC的分子作用机制.结果表明,F-CNTs的存在能加速电子传递,F-CNTs/GCE对BMC/BMC-BSA体系表现出较优的响应信号;利用新方法检测BMC-BSA的相互作用,表明BMC-BSA生成了热力学稳定非共价化合物,BMC-BSA的平均结合位点数为1.7,BMC/BMC-BSA反应过程的电子转移数为2,利用该方法推断BMC与BSA二者结合生成了一种非电化学活性的超分子化合物.本研究为药物与蛋白相互作用的分子机制研究提供新思路,对探讨非共价相互作用具有一定参考.
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基于层层自组装技术的对乙酰氨基酚药物电化学传感器研究
本文利用层层自组装技术制备了一种新型的Nafion/GNPs/RTIL/MWNTs/GC电极.利用循环伏安法研究对乙酰氨基酚(ACOP)在该修饰电极上的电化学特性.结果表明:ACOP在裸GC电极上表现为不可逆的电极过程,而在Nafion/GNPs/RTIL/MWNTs/GC电极上表现为很好的可逆性,氧化峰电位由0.562 V移至0.413 V,具有0.149 V的电位降；其还原峰电位为0.384 V,峰电位差仅为29 mV.该修饰电极与MWNTs/GC电极和裸GC电极比,具有更高的电催化活性；同时可加速电极与ACOP间的电子转移.本文探索了不同实验条件对该电极性能的影响,在优化的实验条件下,检测ACOP药物的线性浓度范围为2×10-7～4.0×10-4 mol·L-1,线性相关系数为r= 0.9992,其检出限为2.6×10-8 mol·L-1(信噪比为3:1)；回收率为97.9％～100.8％.将该电极用于对乙酰氨基酚片剂中ACOP的含量测定,并与药典方法比较无显著性差异.
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靶向可控抗肿瘤药物递送体研究进展
癌症是全球疾病发病率和死亡率居高不下的主要原因.研究者们除了开发一些新的治疗剂,还在不断为改进现有抗癌药物的治疗效果开发新型的药物递送系统.近年来,涌现出各种纳米尺寸的药物载体,包括脂质体、基于高分子聚合材质的树枝状大分子、聚合物胶束、碳纳米管和二氧化硅纳米粒子等.这些载体系统表现出一系列优点,包括良好的生物相容性、可调的尺寸、在肿瘤位点较高的被动靶向性以及易于针对肿瘤部位的主动靶向进行表面功能化处理等.本文对上述纳米载体系统的新进展进行了详细的总结分析.
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纳米载体-温敏凝胶复合体系递送抗癌药物的研究进展
近些年来,基于制药技术联合使用策略的纳米载体-温敏凝胶复合递药体系的研究,开辟了抗癌药递送的新途径.该复合体系结合了纳米技术和温敏凝胶2种制药技术的优点,具有给药方便、生物相容性好、可以更好的保护药物、增强药物的稳定性和靶向性以及隐蔽性,降低毒性和控制释放等优点,具有广阔的应用前景.本研究主要概述了近5年内不同的纳米载体-温敏凝胶复合体系递送抗癌药物的体内研究数据所展现出的该复合体系的优点以及新研究进展,为其进一步的开发应用于临床提供参考.
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多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物的制备及对PC12细胞毒性的研究
目的 制备水溶性好和细胞毒性低的多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺(MWCNTs-PEI)复合物,为进一步开展碳纳米管载带药物的研究奠定一定基础.方法 通过聚乙烯亚胺(PEI)共价修饰羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH),制备了多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物,利用透射电镜、红外光谱、紫外光谱和热重分析等手段对其进行表征,并采用四甲基偶氮噻唑蓝法(MTT)测定了多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物对PC12细胞的毒性大小,初步评价了其生物相容性.结果 多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物的溶解度为1.009 mg·mL-1,羧基化多壁碳纳米管复合物的溶解度为0.060 1 mg·mL-1,多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物溶解度是羧基化多壁碳纳米管溶解度的16倍左右；通过四甲基偶氮噻唑蓝法测得多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物对PC12细胞的毒性明显小于羧基化多壁碳纳米管,且两者之间存在统计学意义上的显著性差异(P＜0.05).结论 多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺复合物不仅改善了碳纳米管的分散性,而且还降低了碳纳米管的细胞毒性.
关键词： 碳纳米管 聚乙烯亚胺 多壁碳纳米管-聚乙烯亚胺 PC12细胞 四基偶氮噻唑蓝法
