天然水凝胶的改性研究及在组织工程中的应用

天然高分子因其生物相容性好、生物降解能力强等优点,被广泛应用于组织工程、生物医药等领域。但天然高分子材料的降解性等缺点限制了其在组织工程,特别是人类临床医学上的应用,天然高分子水凝胶的改性研究成为组织工程学的热点研究领域。文章主要概述了以透明质酸、海藻酸盐、羧甲基壳聚糖、胶原蛋白为基础的天然水凝胶的改性研究及改性后的新型水凝胶的初步生物学评价,以及对未来可能应用领域的探讨,并展望了此类水凝胶的发展方向。     

钛表面锌元素注入沉积改性及对变形链球菌附着性能的影响

目的:探讨钛表面锌元素注入沉积改性后,材料表面的化学组成及其对变形链球菌黏附和形态的影响。方法:应用全方位离子注入与沉积技术,对纯钛试件表面进行锌元素注入沉积,通过X射线光电子能谱分析,研究其表面化学组成及各元素百分比;将变形链球菌接种于锌元素注入沉积前、后不同注入沉积时间组的钛样品表面,扫描电镜观察细菌在其表面黏附数量和菌体形态的变化。采用SPSS13.0软件包中的单因素方差分析对数据进行统计学分析。结果:XPS全谱图显示,锌元素注入沉积改性后,样品由钛、氧、锌和碳元素组成。随着锌元素注入沉积时间的延长,材料表面锌元素含量增高;变形链球菌相应减少,各实验组(Zn-Ti)与商业纯钛组(cp-Ti)间均有显著差异(P<0.01);各实验组间差异显著(P<0.05),菌体未见明显变化。结论:全方位锌离子注入沉积技术可使纯钛表面形成含有锌离子的改性层,并增加了抗变形链球菌的黏附功能。     

壳聚糖的化学改性及其衍生物的抗氧化活性研究进展

摘 要壳聚糖是一种天然无毒的生物聚合物,主要经甲壳素的脱乙酰作用制得,具有良好的生物相容性、独特的抗氧化活性及生物可降解性等。由于壳聚糖在中性和碱性溶液中溶解性较差,其应用受到了一定限制,通常对其进行多种改性,拓宽其应用范围,提高其利用价值。近年来具有抗氧化能力的壳聚糖及壳聚糖衍生物表现出了优越的医用价值。本文综述了几种壳聚糖常用的改性方法,并介绍了壳聚糖及其衍生物作为抗氧化剂应用的研究进展。     

钛表面锶改性后骨髓基质干细胞黏附、迁移、增殖及成骨相关基因的表达

文题释义： 钛表面锶改性：锶是人体必需的一种微量元素,研究表明低剂量的锶具有促进成骨细胞生长同时抑制破骨细胞功能的作用。有学者利用微弧氧化、阳极氧化加水热法、直流磁控共溅射等方法在钛种植体表面涂层内掺入锶元素,但存在步骤复杂、难以统一标准等缺点。该实验依次采用NaOH、醋酸锶、热处理及水化处理成功对纯钛表面进行锶改性,在经过锶改性后可以提高成骨细胞及骨髓基质干细胞的生物学活性。 骨髓基质干细胞：是来源于骨髓中未完全分化的原始细胞,这类细胞可塑性极强,有多向分化潜能和低免疫原性以及很强的自我更新能力。FRIEDENSTEIN等在1966年最早从骨髓中提取出了干细胞,发现在骨髓中含有能分化为其他间质细胞的细胞及成纤维母细胞,且在培养过程中发现该细胞能贴壁呈集落性生长。通过流式细胞术检测间充质干细胞表面标记物以及成骨及成脂向诱导,可以对获得的细胞进行鉴定。 背景：锶是一种既刺激骨形成、又抑制骨吸收的元素,纯钛种植体表面锶改性促进骨质疏松状态下种植体骨结合是当前研究的热点,具有非常重要的意义。 目的：探讨改良锶改性纯钛表面对大鼠骨髓基质干细胞黏附、铺展、迁移、增殖及成骨相关基因表达的影响。 方法：将TA2纯钛片打磨清洗后,依次放于5 mol/L NaOH溶液、100 mmol/L醋酸锶溶液内处理,并以600 ℃或者700 ℃进行热处理1 h,去离子水80 ℃水化处理(W)24 h,以纯钛为对照,共分为5组,分别为Ti、Sr600、Sr600W、Sr700、Sr700W组。采用全骨髓培养法获取大鼠骨髓基质干细胞,将改性钛片置于24孔培养板中与细胞悬液培养,CCK-8法检测骨髓基质干细胞的黏附和增殖情况。骨髓基质干细胞与钛片共培养24 h后对细胞肌动蛋白进行染色,观察细胞黏附伸展形态;通过细胞划痕实验和荧光染色,观察骨髓基质干细胞在各组钛片表面迁移的能力;qRT-PCR法检测各组细胞Ⅰ型胶原、Runx2、骨保护蛋白、RANKL、骨桥蛋白的mRNA表达。 结果与结论：锶改性纯钛片可以促进骨髓基质干细胞的铺展、迁移。在5 d和7 d时,锶改性钛片表面细胞增殖较纯钛组均明显升高(P < 0.001)。在5 d时,Sr700组的细胞增殖数目较Sr600组高(P < 0.01)。在14 d时,锶改性纯钛片可以促进骨髓基质干细胞Ⅰ型胶原、Runx2、骨桥蛋白的表达。结果表明,改良锶改性纯钛可以促进大鼠骨髓基质干细胞的黏附、铺展、迁移、增殖及成骨相关基因的表达,水化处理对大鼠骨髓基质干细胞成骨向分化具有促进作用。 ORCID: 0000-0003-2166-2487(刘春栋) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

改性玻璃离子水门汀应力松弛蠕变实验

文题释义：黏弹性力学：连续介质力学的重要分支,又称黏弹性理论,研究黏弹性物质的力学行为、本构关系及其破坏规律,以及黏弹性体在外力和其他因素作用下的变形和应力分布。聚合物、混凝土、金属、岩石、土壤、石油、肌肉、血液和骨骼等,在一定条件下既具有弹性性质又具有黏性性质,这种兼具弹性和黏性性质的材料称为黏弹性材料,含黏弹性固体与黏弹性流体,又可分为线性黏弹性体和非线性黏弹性体。线性黏弹性体的两种极端情况即为胡克体(遵循胡克定律)和牛顿流体(遵循牛顿粘性定律)。 生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支,其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。 物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题,依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。 背景：以往对改性玻璃离子水门汀的力学性能研究多以压缩、弯曲实验居多,关于玻璃离子水门汀加入锶羟基磷灰石后的应力松弛、蠕变实验研究鲜有报道。 目的：对比分析传统玻璃离子水门汀、复合树脂釉质粘接剂、改性玻璃离子水门汀的应力松弛、蠕变特性。 方法：按质量比15%向玻璃离子水门汀中加入掺锶羟基磷灰石,制备改性玻璃离子水门汀。制作改性玻璃离子水门汀、复合树脂釉质粘接剂与传统玻璃离子水门汀试样,3组各取10个试样进行应力松弛实验,另取10个试样进行蠕变实验。 结果与结论：①应力松弛实验7 200 s时,传统玻璃离子水门汀组应力下降了1.18 MPa,复合树脂釉质粘接剂组应力下降了1.39 MPa,掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组应力下降了1.38 MPa;传统玻璃离子水门汀组应力下降量小于掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组、复合树脂釉质粘接剂组(P < 0.05),掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组和复合树脂釉质粘接剂组应力下降量无差异(P > 0.05)。②蠕变实验7 200 s时,传统玻璃离子水门汀组应变上升了0.24%,复合树脂釉质粘接剂组应变上升了0.33%,掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组应变上升了0.32%;传统玻璃离子水门汀组应变上升量小于掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组、复合树脂釉质粘接剂组(P < 0.05),掺锶羟基磷灰石复合玻璃离子水门汀组试和复合树脂釉质粘接剂组应变上升量无差异(P > 0.05)。③结果表明,15%掺锶羟基磷灰石提高和改善了玻璃离子水门汀的黏弹特性,有利于其与黏结物体的黏结,有利于提高黏结强度。 ORCID: 0000-0003-1024-5733(丁洁) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

一种新型纳米增透防雾膜对光学镜片的表面改性

背景：利用乙烯基双键的加聚反应原理对透明基材进行表面改性,可研制既能与光学玻璃等透明基材牢固连接,又具有高亲水性和高透光率的防雾材料。目的：通过表面改性的方法研制透光性高、防雾效果好的稳定光学防雾膜。方法：以正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷为基质,加入乙醇、盐酸、双蒸水,采用溶胶-凝胶法制备增透、高硬度防雾膜前体物。以前体物为基质,加入丙烯酸铵、甲基丙烯酸铵和过硫酸铵,并加入甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯等辅助官能团,采用加成聚合法制备纳米级增透、高硬度亲水防雾膜。以红外光谱分析仪、X射线衍射仪测定膜层结构,以紫外分光光度计测定镀膜前后材料的透光率,以扫描电子显微镜测量材料表面结构,并测量材料的粒径大小、膜层硬度和水接触角。结果与结论：亲水防雾膜中不仅存在Si-O-Si网状结构,还存在有机聚合亲水基团。镀膜透光率最高值为94.6%,提示该膜层具有良好的透光性。液态防雾材料粒径为（265.0±43.8）nm。水接触角为14.5°,显示为高亲水性材料。＂铅笔法＂测得膜层硬度为6H,结合度为95.1%。采用正硅酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷等材料制成的Si-O-Si网状结构在乙烯基双键打开后可以连接亲水性官能团。当水滴接触防雾膜表面时会铺展开来并形成均匀的水膜,提高透光率。在保证膜层增透、高硬度的同时,还保证了光学镜片的防雾功能。该制备工艺可行性好,质量控制方法简便、可靠。     

口腔微生物与免疫学

白色念珠菌在义齿软衬表面滋生及检测,伴放线放线杆菌诱导人外周血淋巴细胞活化及凋亡的体外研究,伴放线放线杆菌形态变化对菌体表面疏水性影响的研究,大蒜素对变形链球菌抑制作用的体外研究,五倍子、白芨、龙胆草对变形链球菌影响的研究.     

复合磷酸钙骨水泥改性研究进展复合磷酸钙骨水泥改性研究进展

磷酸钙骨水泥（Calcium phosphate cement，CPC）是一种自固型非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料。因其具有良好的生物相容性和骨传导性、生物安全性、能任意塑形、在固化过程中的等温性，CPC受到了国内外众多学者的广泛关注，然而由于CPC脆性大、抗水溶性（血溶性）差、力学性能不足、降解缓慢等缺点，又限制了其在临床上的广泛应用。近年来，随着对CPC改性研究的不断进行，其性能不断优化。本文对近年来磷酸钙骨水泥改性研究成果进行综述。     

Design of Dendrimer Modified Carbon Nanotubes for Gene Delivery

Objective: To investigate the efficiency of polyamidoamine dendrimer grafted carbon nanotube (dendrimer-CNT) mediated entrance of anti-survivin oligonucleotide into MCF-7 cells, and its effects on the growth of MCF-7 cells. Methods: Antisense survivin oligonucleotide was anchored onto polyamidoamine dendrimer grafted carbon nanotubes to form dendrimer-CNT-asODN complex and the complex was characterized by Zeta potential, AFM, TEM, and 1% agarose gel electrophoresis analysis. Dendrimer-CNT-asODN complexes were added into the medium and incubated with MCF-7 cells. MTT method was used to detect the effects of asODN and dendrimer-CNT-asODN on the growth of MCF-7 cells. TEM was used to observe the distribution of dendrimer-CNT-asODN complex within MCF-7 cells. Results: Successful synthesis of dendrimer-CNT-asODN complexes was proved by TEM, AFM and agarose gel electrophoresis. TEM showed that the complexes were located in the cytoplasm, endosome, and lysosome within MCF-7 cells. When dendrimer-CNT-asODN (1.0 μmol/L) and asODN (1.0 μmol/L) were used for 120 h incubation, the inhibitory rates of MCF-7 cells were (28.22±3.5)% for dendrimer-CNT-asODN complex group, (9.23±0.56)% for only asODN group, and (3.44±0.25)% for dendrimer-CNT group. Dendrimer-CNT-asODN complex at 3.0 μmol/L inhibited MCF-7 cells by (30.30±10.62)%, and the inhibitory effects were in a time- and concentration- dependent manner. Conclusion: Dendrimer-CNT nanoparticles may serve as a gene delivery vector with high efficiency, which can bring foreign gene into cancer cells, inhibiting cancer cell proliferation and markedly enhancing the cancer therapy effects.