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自组装多肽的合成，多肽自组装成纳米纤维凝胶及其与珊瑚，BMP-2组成复合材料--结构观察与展望
目的：合成含有连接蛋白核心序列Link N的多肽两亲性分子RADA16，研究其自组装形成凝胶支架的超微结构。将RADA16，珊瑚和BMP-2组成复合材料体系，研究其超微结构。方法：将RADA16溶解于10%无菌蔗糖溶液中，浓度为1%（10m g/m l，m/v），将R A D A16用等体积细胞培养基D M E M/F12溶液触发多肽自组装，扫描电镜。将R A D A16与B M P-2溶液等比例混合（1：1），再将其浸没珊瑚，并用等体积细胞培养基DMEM/F12溶液触发多肽自组装，扫描电镜检测。结果：成功合成RADA16多肽两亲性分子，多肽溶液RADA16混合自组装形成凝胶。原子力显微镜检测显示：RADA16自组装形成纳米纤维，直径大于31.9士3.8 nm，长度可达到几微米。扫描电镜显示：RADA16自组装形成片层与网状结构。RADA16附着于珊瑚孔隙中， BMP-2粘附于多肽上，成功合成复合材料体系（自组装多肽，珊瑚，BMP-2）。结论：多肽RADA16在特定的条件下可以自组装形成纳米级凝胶支架（RADARADARADARADARADA），复合材料体系（自组装多肽，珊瑚，BMP-2）可以作为骨折修复组织工程的生物支架材料。
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胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜引导骨再生的细胞学研究
采用静电纺丝技术制备胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜,研究其作为引导骨再生生物膜的细胞生物相容性及诱导成骨性.以乙酸为溶剂,聚环氧乙烯(PEO)为增塑剂,采用静电纺丝技术制备胶原纳米纤维膜及不同比例的胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜(胶原、壳聚糖、PEO质量比5∶1∶4,5∶2∶3,5∶4∶1),电子显微镜观察4种纳米纤维膜的表面形态;将骨髓间充质干细胞种植于胶原纳米纤维膜及表面形态较好的胶原/壳聚糖纳米纤维膜上,通过MTT法、碱性磷酸酶检测、细胞内胶原检测、免疫荧光染色及茜素红染色法观察,研究其细胞生物相容性及诱导成骨性.扫描电子显微镜观察胶原纳米纤维膜及质量比为5∶1∶4的胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜的纤维光滑,直径均一.MTT法检测显示,胶原纳米纤维膜和胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜均可促进骨髓间充质干细胞的粘附和增殖.细胞培养14 d后,胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜上细胞内胶原含量检测为2.02 mg/gport,高于胶原纳米纤维膜组的1.63 mg/gport胶原含量(P＜0.05),且胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜上细胞内碱性磷酸酶、骨钙素及钙化结节的形成均高于胶原纳米纤维膜组.胶原/壳聚糖复合纳米纤维膜可促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,有望应用于骨再生的研究.
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纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性研究
研究纳米纤维凝胶材料IKVAV多肽的自组装及其与骨髓基质干细胞的相容性,为其应用于神经组织工程提供实验依据.合成IKVAV多肽两亲性分子,进行自组装,用透射电镜检测.将IKVAV多肽纳米纤维凝胶与BMSCs复合培养,倒置显微镜下观察细胞生长情况,Calcein-AM/PI染色计数活细胞比例,检测IKVAV多肽对BMSCs增殖和粘附的影响.IKVAV多肽可成功自组装成为纳米纤维凝胶,其与BMSCs复合培养细胞生长良好,活细胞数达90%以上,IKVAV多肽对BMSCs增殖没有影响,并可促进BMSCs的粘附.IKVAV多肽可自组装形成纳米纤维凝胶,并且与BMSCs有着良好的生物相容性,是一种很有前景的神经组织工程支架材料.
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静电纺纳米纤维基组织工程大孔支架的研究进展
静电纺丝作为一种纳米纤维支架的仿生构建方法,已在组织工程和再生医学领域中得到越来越多的应用和关注.但是,静电纺支架的主要问题是密集排列的纳米纤维之间的空隙很小,阻碍细胞的长入和三维(3 D)组织的形成.为了解决这一问题,近年来已发展了许多用于扩大静电纺纳米纤维支架孔尺寸的制备方法.首先概述组织工程支架中大孔对细胞行为的影响,然后对静电纺纳米纤维3D大孔支架的制备方法和技术研究进展进行综述,讨论这些3D大孔支架促进细胞长入的效果,后对静电纺3D大孔支架在组织工程中应用的主要挑战和前景,提出了看法.
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纳米纤维支架表面共培养HUVECs对人和大鼠MSCs成骨/血管分化的影响研究
目的 研究在纳米纤维表面共培养人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)对人和大鼠骨髓间充质干细胞(human and rat bone marrow mesenchymal stem cells,hMSCs and rMSCs)向成骨/成血管分化的影响,为骨组织工程血管化及骨快速修复提供方法.方法 将聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]静电纺丝纳米纤维进行氨气等离子体处理来接枝氨基基团,用扫描电子显微镜(scanning electronic microscopy,SEM)观察处理前后纤维形貌变化及直径分布;将HUVECs与hMSCs和rMSCs共培养(hMIX,rMIX)于修饰前后的PLGA纳米纤维表面,在培养1,3(4),7 d后用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)检测细胞增殖,培养14 d后CD31免疫荧光染色检测成血管分化情况,培养21 d后茜素红S(alizarin red S,ARS)染色钙结节检测成骨分化情况.结果 SEM形貌观察结果显示经氨气等离子体处理后PLGA纳米纤维的直径及粗糙度略有增加;CCK-8结果显示氨基修饰后的纳米纤维表面更有利于rMIX的黏附和增殖,而对于hMIX的黏附和增殖影响很小;ARS染色结果显示氨基修饰的表面可以促进rMSCs成骨分化,而对hMSCs影响不大;CD31染色结果显示,HUVECs共培养及氨基修饰纳米纤维可以促进hMSCs成血管分化,而对rMSCs成血管分化没有促进作用.结论 氨基修饰的纳米纤维表面培养hMSCs-HUVECs可以有效促进组织工程骨血管化,在骨组织工程中有一定的应用前景.
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聚己内酯/明胶复合纳米材料的细胞相容性
足底软组织创伤在临床上比较常见，尽管创伤外科修复重建足底软组织缺损的术式比较成熟，但是对术后功能的恢复仍不满意，出现局部软组织稳定性差，使得患者康复后出现站立不稳等问题。恢复足底软组织特有的功能，尤其是稳定性，是临床难以解决的问题。组织工程改变了传统"以创伤修复创伤"的治疗模式，为终实现无损伤修复创伤开辟了新途径。由于纳米纤维不仅具有表面积大、孔径小、孔隙率高、较好的均一性、直径与细胞外基质中胶原纤维相近，大程度地模仿细胞外基质天然结构。因此，实验用聚己内酯(PCL)和明胶(gelatin)为原料，应用静电纺丝法制作PCL/gelatin复合纳米纤维(图1)。这样不仅避免了单用PCL导致降解慢，生物相容性差，还避免了单用明胶导致降解太快的问题。通过调节PCL与gelatin不同的混合比例，从而得到需要的降解率和生物相容性。实验分为材料组和对照组两组，将真皮成纤维细胞分别接种在材料组和对照组上，在48 h、72 h、96 h后用MTT法检测细胞的增殖情况。结果显示，真皮成纤维细胞在PCL/gelatin复合纳米材料表面贴附牢固，生长形态良好。 MTT检测结果统计表明此材料能够促进真皮成纤维细胞在其表面增殖(图2)。认为PCL/gelatin复合纳米材料具有较好的生物相容性，有望作为修复足底软组织创伤的支架材料。
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不同直径丝素蛋白纳米纤维对嗅鞘细胞生长影响的研究
目的 探讨不同直径丝素蛋白纳米纤维(SFS)对嗅鞘细胞(OECs)生长及迁移的影响,为脊髓损伤(SCI)修复材料的选择提供实验基础和理论依据.方法 运用静电纺丝技术制备SFS,并通过扫描电镜观察.取SD大鼠嗅球新鲜分离的OECs,采用改良差速贴壁法纯化培养.将纯化后的OECs分别接种至以左旋多聚赖氨酸(对照组)和SFS(400 nm,1200 nm)(实验组)包被盖玻片的培养皿中进行复合培养.复合培养不同时间点行倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞形态、生长、分布及与材料黏附情况.NGFR p75及GFAP免疫荧光染色测定细胞表型,MTT法测定支架材料上OECs的增殖情况.结果 倒置相差显微镜示SFS上培养的OECs与对照组相比,细胞沿丝素纤维迁移,细胞突起方向走向较一致,形态特征无明显差异.扫描电镜观察显示SFS平均直径约为(395±3)nm、(1210±7)nm,纤维呈三维立体网状结构,分布均匀,OECs与材料结合紧密,且细胞突起方向与纤维走向较一致,形态与对照组无明显差异.培养4 d时,免疫荧光染色显示实验组NGFR p75/GFAP阳性,OECs在SFS材料上仍保留其特有的表现型.MTT检测显示:培养第4天时,对照组OECs的吸光度值较1200 nm直径的材料OECs的吸光度值有统计学差异(P<0.05),培养第7天时,对照组OECs的吸光度值较实验组吸光度值有统计学差异(P<0.05),而且OECs在400 nm SFS材料上的吸光度值比在1200 nm SFS材料上的吸光度值高,有统计学差异(P<0.05).400 nm SFS相比1200 nm SFS更能促进OECs的增殖.死活细胞染色试剂检测显示:在培养第4、7天时,实验组细胞形态较对照组正常,成活率较高,两组死亡细胞数比较无明显差异.流式细胞术检测结果显示:在培养第4天时,实验组OECs较对照组OECs的凋亡率无统计学差异(P>0.05).结论 不同直径SFS对OECs的生长与迁移均具有支持作用,SFS有望成为一种新型的组织工程支架材料结合OECs移植修复脊髓损伤.
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纳米纤维的制备及其在医药领域中的应用
纳米纤维在理化性质上具有独特的优越性,它在医药领域中具有广泛的应用前景.国外对纳米纤维已在多个层次上进行了研究,国内未见相关报道.本文综述了国外纳米纤维的制备及其在医药领域中的应用,展现纳米纤维的开发前景.
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电纺载药纳米纤维改善难溶药物溶解性能研究
一直以来,研究人员不断寻求改善药物溶解性能的技术或策略,以提高药物的生物利用度,增进疗效,降低毒性.这些技术或策略基本上可概括为两类:一类是化学方法,通过改变难溶解药物的理化性能,提高其水溶性,增强其透膜性能,如药物改性PEG化、糖化、合成水溶性前体药物、合成磷脂等各种复合物:另一类是物理方法,即尽可能减小药物颗粒的粒径或物理存在状态,如微粉化、通过环糊精包合、制备固体分散体等[1-3].
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静电纺丝纳米纤维在医用敷料的应用及风险评估
静电纺丝技术是制备连续纳米纤维的一种重要方法，该法所制备纤维的直径在数十纳米到微米之间，该技术已逐渐引入医用敷料的生产过程。由于纳米材料独特的理化特性及生物学特性，其在医疗领域的应用引起了极大的关注。本文就静电纺丝纳米纤维在医用敷料方面的研究进展及其带来的安全风险和控制进行简述，以供大家探讨。
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静电纺丝纳米纤维的制备及其在生物医药方面的应用
静电纺丝是一种制备纳米纤维的简便方法,通过调节电压,流速,接收距离,溶液浓度及溶剂种类等纺丝工艺条件,可以稳定地制备连续等截面的纳米纤维,且纤维形貌,直径大小与分布及其表面织构也可以得到控制.采用特殊的喷丝口结构,运用不同种类材料, 可以制备具有"皮-芯"结构的同轴纳米纤维,并经过一定处理获得空心纤维.在组织工程支架和药物控释等生物医用材料方面有广阔的应用前景.
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纳米纤维凝胶支架对烧伤创面美学修复的作用
目的:探讨自组装短肽纳米纤维凝胶支架可能的创伤修复机制并验证其修复效果.方法:以短肽纳米纤维为修复原料,利用深Ⅱ度和Ⅲ度皮肤烧伤动物模型.验证生物材料对烧伤创面的影响.结果:RADA16-Ⅰ处理组烧伤创面及其周围正常组织的毛发生长旺盛(P＜0.05),在烧伤后急性修复期(24 h)创面根部毛囊和腺体中角蛋白19强表达.结论:自组装短肽纳米纤维凝胶支架对深度烧伤皮肤创面毛发等附属器官有保护及促进作用.
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用于生化战剂防护服的静电纺丝纳米功能纤维研究进展
介绍了静电纺丝法制备纳米功能纤维防护材料在生物化学战剂防护方面的突出能力与特点，总结了静电纺丝纳米纤维在防护织物方面的应用现状、前景与优势，阐述了纳米功能纤维在提高纺织品对生物和化学战剂的防护能力方面的巨大潜力，综合分析了该纤维主要发展应用难点及其未来重点研究方向。
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静电纺丝法制备丹参素-聚己内酯纳米纤维支架
目的 利用静电纺丝技术制备丹参素-聚己内酯(DSS-PCL)纳米纤维支架.方法 以二氯甲烷-N,N-二甲基甲酰胺(CH2C12-DMF)8∶2为溶剂,利用静电纺丝仪制备载丹参素的纳米纤维,通过扫描电镜(SEM)观察纤维形貌,通过体外释放实验考察载药纳米纤维支架中丹参素的释放规律,通过MTT法和溶血率对载药纳米纤维支架的安全性进行初步评价.结果 CH2C12-DMF混合溶剂体系下药物和材料都能够很好地溶解并顺利电纺得到纳米纤维,平均纤维直径分别为210 nm和190 nm,体外释放实验表明药物的释放经过一个快速释放后进入缓慢释放.MTT法测得PCL及载有丹参素的纳米纤维对L929细胞存活率并无明显影响,溶血率实验测得各组纳米纤维的溶血率低于5％.结论 静电纺丝法制备DSS-PCL纳米纤维的工艺简单易行,易于推广.
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静电纺聚合物纳米纤维在骨组织工程研究中的进展
组织工程骨在骨缺损、骨不连及骨折延期愈合等骨骼疾病的治疗中有重要应用前景.组织工程支架是组织工程研究的核心内容之一,静电纺丝制备的纳米纤维以其优异的性能,近年来已开始成为骨组织支架材料的重要研究对象.综述了静电纺聚合物纳米材料包括天然高分子聚合物、人工合成聚合物及复合聚合物纺丝纤维在骨组织工程研究中的进展.提出复合聚合物电纺纤维及其改性是今后骨组织工程支架材料研究的重要方向之一;并探讨了其研究中存在的问题与应用前景.
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胸腺五肽超分子水凝胶的制备及其免疫调节作用研究
目的 制备胸腺五肽(RKDVY)超分子水凝胶,对其纳米形貌及力学性能进行表征,并研究其体外增强细胞摄取及免疫调节的性能.方法 通过固相合成制备含有胸腺五肽的自组装多肽(NapGDFDFDYGRKDVY),纯化目的多肽后使用高效液相色谱和液质联用色谱分别对其分子质量和纯度进行分析鉴定.通过加热-冷却的方法制备胸腺五肽超分子水凝胶,并分别利用透射电镜和流变仪对其纳米形貌及其力学性能进行表征分析.FITC标记相应多肽后,通过荧光显微镜观察RAW 264.7细胞对RKDVY及NapGDFDFDYGRKDVY纳米纤维的细胞摄取行为.通过酶联免疫吸附试验测试RKDVY和NapGDFDFDYGRKDVY刺激RAW 264.7细胞产生肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的能力.结果 合成的自组装RKDVY能够在加热-冷却下形成宏观可见的超分子水凝胶,该水凝胶由交联的长纤维构成并且具有良好的力学延展性.相较于游离RKDVY,NapGDFDFDYGRKDVY能够更多地被RAW 264.7细胞摄取并刺激其分泌出较高含量的TNF-α.结论 通过合理结构修饰后,形成纳米药物的RKDVY的细胞摄取性能和免疫调节活性显著增强,本研究能够为改善RKDVY在临床应用中的疗效提供新的方法和指导.
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二氧化硅纳米纤维/微米颗粒复合填料对牙科树脂力学性能的影响
目的 研究二氧化硅(SiO2)纳米纤维/微米颗粒对牙科光固化复合树脂力学性能的影响.方法 将SiO2纳米纤维加入到含60wt.％SiO2微米颗粒的Bis-GMA树脂中,其中SiO2纳米纤维的质量分数为2wt.％、5wt.％、8wt.％、10wt.％和15wt.％.在万能力学测试机上用三点弯曲法测试各组试样的弯曲强度、弯曲模量及断裂功.SEM观察各组样条断面形貌.结果 当微米填料含量为60wt.％,随着SiO2纳米纤维含量的增加,复合树脂的力学性能表现出先升高后降低的趋势,并且当SiO2纳米纤维的含量为5wt.％时,复合树脂的力学性能佳.结论 在微米填料含量一定的条件下,适量的SiO2纳米纤维可显著提高复合树脂的力学性能.
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醋酸纳米纤维有助于糖尿病患者的伤口愈合
发表在《International Journal of Nanoparticles》杂志上，来自埃及科学家们已经开发出一种含银醋酸纤维素的抗菌纳米纤维，它是一种新型的被用来促进组织修复的医用材料。他们阐明了新材料的细节内容及其性能--伤口愈合是糖尿病的常见不良并发症。纳米纤维可作为高级伤口护理管理的强大工具。
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新型纳米自组装短肽KVDV-16作为生物支架材料的可行性
背景:设计合成和构建纳米生物材料如纳米自组装短肽是以一种"从下而上"的方式完成,其在生物医学工程方面潜在的应用价值引起了众多研究团队越来越广泛的兴趣.目的:初步探讨纳米自组装短肽KVDV16水凝胶在细胞三维培养方面的可行性.设计、时间和地点:体外观察实验,于2007-11/2008-11在四川大学纳米生物医学技术与膜生物学研究所纳米生物实验室进行.材料:短肽KVDV16(纯度为95%,为了保护肽的两端,对其N端和C端分别进行乙酰化和酰胺化);人肝细胞系L-02和肝癌细胞系SMMC7721.方法:圆二色谱仪和傅里叶红外光谱检测短肽KVDV16水凝胶在不同理化条件下的二级结构;原子力显微镜检测其水凝胶形成的纳米级结构特征;扫描电子显微镜观察其形成的纳米三维支架.主要观察指标:β折叠二级结构,纳米纤维结构特征,细胞在肽支架材料中的生长、增殖情况.结果:短肽KVDV16形成的β折叠二级结构在高温下很稳定.在不同的pH(3,7,10)甚至变性剂1%十二烷基磺酸钠的作用下,β折叠二级结构也只发生轻微的变化.原子力显微镜证实其由纳米纤维结构组成.L-02和SMCC7721细胞进入了KVDV16支架材料,镶嵌在纳米纤维网中,并很好地在此三维环境中生长.结论:实验设计的短肽KVDV16是对自组装系统的一个补充,此短肽表现出来的性质使其能发展成为组织工程中细胞培养的三维支架材料.
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新型纳米纤维支架的细胞生物相容性
背景:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性.目的:探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性.方法:根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组.采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3～6代细胞作为实验用种子细胞.应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性.结果与结论:高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好.提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性.
