石墨烯纳米复合材料在创面治疗中的作用机制及其应用研究进展

【摘要】 近年来, 石墨烯及其衍生物通过与多糖 （壳聚糖、 海藻酸盐和纤维素等） 和天然蛋白质 （胶原蛋白、 明胶和蚕丝蛋白等） 相结合制备成的纳米纤维膜、 薄膜和水凝胶等石墨烯纳米复合材料因具有石墨烯及其衍生物巨大的比表面积、 良好的机械性能、 极高的光电转化效率和抗菌性能以及聚合物的可降解性、 生物相容性和生物安全性等, 且能够作为载物平台, 负载抗菌剂、 生物活性剂及干细胞等, 被逐渐应用于创面的治疗, 并取得了较好的临床疗效。 本文主要对石墨烯纳米复合材料中石墨烯及其衍生物在创面治疗中的作用机制以及石墨烯纳米复合材料在创面治疗中的应用研究进展进行综述, 以期为石墨烯纳米复合材料在创面修复中的进一步应用提供新的思路。     

石墨烯量子点的生物学应用

石墨烯量子点是石墨烯家族的衍生物,石墨烯量子点除了具有石墨烯的优良性能,还具有量子限制效应和边界效应所产生的一系列新的特性,因此吸引了各领域科学家的广泛关注。石墨烯量子点这类新颖材料的研究在这两三年内,无论是实验还是理论方面均取得了极大进展。石墨烯量子点生物相容性好,能够光致发光,具有光电特性,可用于生物成像和生物传感器。作者着重探索石墨烯多样的生物学应用,并从石墨烯量子点的发展、特性、制备方法、修饰、生物学应用、生物安全性等方面进行综述。     

氧化石墨烯和氧化石墨烯/银纳米粒子SERS基底制备及初步评价

目的 利用表面增强拉曼光谱散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)能提供独特的分子振动信息的特点制备具有SERS性能的纳米材料,并以对巯基苯胺(PATP)为标记分子对其SERS性能进行评价.方法 通过微波法制备粒径均匀、性能稳定的银纳米粒子(AgNP),利用自组装方式使氧化石墨烯(GO)与AgNP经3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)耦合形成复合材料,以毛细管作为载体,结合PATP标记分子评价基底的性能.结果GO/AgNP复合基底的拉曼强度高于GO,检测PATP分子的灵敏度可达10-9mol/L.结论 制备的GO/AgNP复合材料作为SERS基底可增强SERS效应,是一种有效的SERS活性基底.     

酰胺功能化石墨烯纳米带对铀的吸附性能研究

目的 制备酰胺功能化石墨烯纳米带（GONRs-AM）并研究其对铀的吸附性能。方法 对所制得的GONRs-AM进行扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）表征,并通过批处理吸附实验考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、铀初始浓度、温度和离子强度等因素对GONRs-AM吸附铀的影响。结果 GONRs-AM对铀的最大吸附容量为294.5 mg/g,该吸附过程是受pH影响的,自发的放热过程,并符合准二级动力学模型和Langmuir模型。结论 GONRs-AM对铀的吸附性能较好,可用于放射性废水中吸附分离铀。     

口腔鳞癌抑癌基因PTEN蛋白的表达

 目的研究抑癌基因Phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten(PTEN)在口腔鳞癌组织中的表达情况及其临床病理学意义,探讨PTEN与口腔鳞癌发生发展的关系及作用机制,为利用基因治疗口腔鳞癌提供理论和实验依据.方法应用免疫组织化学S-P法检测34例口腔鳞癌组织中PTEN蛋白的表达,另有10例正常口腔黏膜组织作为对照组.结果正常口腔黏膜组织中PTEN蛋白全部表达,阳性率为100%;口腔鳞癌组织中PTEN蛋白的阳性表达率67.6%,显著低于正常口腔黏膜组织;PTEN在高、中、低分化口腔鳞癌组的阳性表达率分别为83.3%、78.6%和25%,差异有统计学意义(P＜0.05);PTEN在口腔鳞癌组织中的蛋白表达与患者的年龄、性别无显著相关性(P＞0.05).结论 PTEN基因在口腔鳞癌的发生发展过程起一定作用;PTEN蛋白的表达与患者的年龄、性别无明显相关性,而与组织分化程度显著相关.     

中国的再生医学研究:需求与转化应用

近20多年来,遗传学、发育学、干细胞生物学和组织工程学的发展,使组织修复与再生迅速发展成为新兴的“再生医学”学科.中国再生医学市场需求巨大.根据国家统计数据,损伤和中毒在中国城市医院住院疾病的构成中居第3位(占9.13％),在县级医院住院疾病的构成中居第2位(占14.07％),加上遗传、代谢等疾病,中国每年需要通过修复和再生医学手段治疗的患者在1亿人次左右.中国政府及相关部门历来重视和支持再生医学的发展.组织修复与再生理论及技术的应用涉及的疾病和损伤范围比较广泛,总体而言在干细胞生物学、器官构建和复制、组织工程基础研究和产品制造以及创伤治疗本身等方面发展迅速,部分成果开始转化应用,得到国际同行的广泛关注.今后10年,中国再生医学的制度和法规将进一步健全;转化基地规模化建设速度将进一步加快;在干细胞诱导分化与多组织同步修复再生、组织工程大器官构建、组织工程产品规模化应用等方面有望取得突破性进展.     

关节软骨修复和再生:从细胞到仿生支架药物递送研究进展

目前临床治疗关节软骨损伤的各种方法均有一定局限性,而组织工程的发展为软骨修复和再生提供了可能.荷载生长因子或者细胞因子的支架材料显示了极大应用潜力.本文综述软骨损伤的临床治疗方法和组织工程仿生支架及其递药的临床前研究进展,为制备性能稳定、疗效确切的软骨仿生支架,并且促进其在软骨修复和再生中的作用,从而向临床应用更进一步...     

石墨烯气凝胶对水中放射性元素钍的吸附特性研究

目的 研究石墨烯气凝胶（GO-A）对钍的吸附特性。方法 采用水热还原组装法制备GO-A，并用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）进行表征，考察其对放射性废水中钍的吸附效果，包括溶液pH、吸附时间、钍初始浓度和温度等影响因素。结果 在pH为3.0、GO-A的用量为20 mg、溶液体积25 ml、25℃振荡4 h的实验条件下，GO-A对钍的最大吸附量为85.8 mg/g。结论 GO-A制备方法简单，环境友好，固液分离方便，对钍具有较高的吸附净化能力，将为含钍放射性废水处理以及环境监测的样品前处理提供新方法和新技术。     

干细胞修复牙槽骨缺损:微环境认知新进展

牙周疾病常造成牙槽骨缺损,临床上主要采用自体骨移植或骨替代材料植入治疗.但是现有治疗方法存在诸多缺陷,如供体短缺,移植后骨吸收、感染、出血等.口腔组织是干细胞的重要来源之一,口腔来源干细胞可促进血管及牙周组织再生,近年来已成为牙周疾病再生治疗研究的热点.然而,影响干细胞治疗牙周疾病疗效的因素较多且不易控制.以往的研究主...     

端粒重复序列结合因子1和2在口腔黏膜癌组织中的表达及临床意义

目的 研究端粒重复序列结合因子（telomere repeat binding factor,TRF）1、TRF2在口腔黏膜癌组织中的表达情况及临床意义。方法 收集2012年7月—2016年7月武汉大学人民医院收治的48例口腔黏膜癌患者癌组织和癌旁组织标本以及32例正常人口腔软组织表本,采用免疫组化方法来检测癌组织、癌旁组织和正常人口腔软组织标本中TRF1与TRF2蛋白的表达情况。结果 口腔黏膜癌组织中TRF1的阳性率明显低于癌旁组织和正常组织（P<0.01）,并且高分化与中分化癌组织中TRF1的阳性率显著高于低分化癌组织（P<0.05）。癌组织中TRF2阳性率显著高于癌旁组织与正常组织（P<0.01）,在高分化与中分化癌组织中TRF2阳性率明显低于低分化癌组织（P<0.05）。结论 TRF1的阳性率在癌组织中明显降低,而TRF2的阳性率在癌组织中显著升高,表明TRF1与TRF2蛋白表达水平的变化可能与口腔黏膜癌的发生发展密切相关。     

聚乳酸类骨修复材料的研究进展

聚乳酸有良好的组织相容性和生物降解性，在骨组织工程中得到深入研究。本文就近年来聚乳酸(polyactic acid，PLA)的研究进展，包括PLA的性质与材料性能、PLA在骨组织工程的支架材料、引导性骨再生膜、复合人工骨的应用研究进行综述。     

双层支架材料构建组织工程骨软骨修复关节软骨缺损

随着对关节软骨及软骨下骨修复机制的进一步认识,人们日益重视将软骨和软骨下骨作为一个整体(即骨软骨单位)来指导关节软骨缺损的修复方案,而不是把焦点只放在关节表面的软骨上.如果忽略了修复支撑软骨再生的软骨下骨,那么修复方案可能失败[1].软骨下骨不仅支撑着软骨再生与整合,而且在负重关节中提供了有利的力学环境,提升了软骨组织的再生性能[2].近年来,新兴的双层支架材料构建组织工程骨软骨这一理念正是立足于恢复骨软骨单位的生理学特性,顺应软骨和软骨下骨的不同生物或功能属性,同时又满足软骨和软骨下骨一体化的要求,以期达到新生组织更接近正常关节表面并保持其力学属性的目标.     

高+Gx环境中猴口腔黏膜上皮组织结构与热休克蛋白质70表达的研究

目的观察模拟空间发射环境高＋Gx对猴口腔黏膜上皮组织结构和热休克蛋白质70（HSP-70）表达的影响.方法以雄性猕猴为对象,随机分为4组,对照组承受＋1 Gx/300s的超重作用;实验组根据承受过载峰值的大小又分为3组,分别为＋15 Gx/200s、＋18 Gx/165 s和＋21 Gx/140 s.采用常规组织病理学、免疫组织化学方法,观察猴口腔黏膜上皮细胞组织结构和HSP-70表达.结果组织病理学观察显示,对照组和各实验组均未见明显改变;免疫组织化学观察显示,对照组口腔黏膜上皮部分基底细胞和少量棘细胞呈浅棕色,为HSP-70弱阳性表达,实验组口腔黏膜上皮基底细胞和棘细胞呈深棕色,为HSP-70强阳性表达,高＋Gx实验组之间口腔黏膜上皮HSP-70表达无明显差异.结论高＋Gx环境中猴口腔黏膜上皮组织结构未见改变,上皮细胞HSP-70表达明显增强.     

再生医学展望

再生医学是研究机体某部毁损后引发组织再生的一门科学.20世纪80年代,组织工程的出现使再生医学的内容大为扩展,并被誉为"再生医学的新时代".20世纪末,干细胞的研究迅速掀起高潮,成为生命科学中最令人瞩目的领域之一,各国政府也十分重视,拨出巨款以支持对干细胞的研究.近几年来,再生医学又取得了许多新的进展,特别是诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)研究.国内于2010年成立了国家干细胞与再生医学产业技术创新战略联盟,并于2011年7月12 - 20日在浙江省湖州市召开了高峰论坛.受联盟委托,由中国医学科学院医学信息研究所主持,首次编写了"干细胞年鉴2010"[1];2011年5月,中国工程院医药卫生学部公布了"中国工程科技中长期发展战略研究:医药卫生领域报告",其中"再生医学"是三项医药卫生重大专项工程之一(另两项为"慢病防控"重大工程和"数字卫生"重大专项).这些都反映了我国对再生医学的高度关注.     

不同粒径的石墨烯量子点在PC12细胞中的成像效应及细胞毒性

 目的 探究不同粒径的石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)在PC12细胞中的细胞成像效应及细胞毒性。方法 通过动态光散射法(DLS)对GQDs的水合粒径和zeta电位进行表征,采用CCK-8试剂盒检测GQDs对PC12细胞的毒理效应,使用激光共聚焦显微镜比较不同粒径的GQDs在PC12细胞中的荧光成像效应。结果 GQDs对PC12细胞的毒性效应是呈尺寸依赖性的,15 nm的GQDs比50 nm GQDs对PC12细胞的细胞毒性低,500 μg/ml的15 nm GQDs孵育48 h后,细胞活力仍保持在80%以上。对15 nm的GQDs更容易被PC12细胞摄取,80%以上的细胞能成功显影,表现优异的细胞成像效应。结论 GQDs细胞毒性低,细胞成像效果好,是一种适合神经系统成像的纳米材料。     

可再生固态胺纤维PPAM对CO2的吸附性能

目的 以聚丙烯纤维为基体,制备一种对CO2具有良好吸附性能的固态胺纤维PPAM,并探究其吸附性能.方法 通过预辐照接枝制备PPAM,以红外、热重、元素分析及电子显微镜分析等手段表征PPAM的化学与物理结构及其稳定性.从胺化率、吸附温度等方面评价材料对CO2的吸附性能.结果 高胺化率有利于PPAM材料对CO2的吸附.该材料在30℃下能达到最高吸附容量4.72 mmol/g.经过5次循环再生吸附后,吸附容量仍能达到初次吸附量的99％.结论 PPAM具有良好的热稳定性,对CO2具有高吸附容量和优异的循环再生性能,是一种理想的固态胺吸附剂.     

3D生物打印技术在组织工程支架构建与再生中的应用进展

具备个性化、精准化的3D生物打印技术构建优良生物相容性的组织工程支架,替换或修复人体中病变的组织和/或器官,在组织工程研究中极具广泛的应用前景。而作为3D打印技术的基材,如金属、生物陶瓷、高分子材料和细胞生物材料等,也因此得到了研究者的重视和研发。由金属和生物陶瓷制备的支架具有高强度和耐腐蚀性,已在骨科中得到广泛应用,而高分子材料由于其和细胞/组织的良好生物相容性及可塑性使其在软骨、矫形外科、心血管系统等组织/器官中被广泛研究。相信在不久的将来,以上述材料为基材结合3D生物打印技术构建的组织和器官,在临床上会得到应用和推广。本文就用于3D打印的生物材料及其打印技术在组织工程支架构建及组织再生中的应用进行综述。     

自分泌因子对牙周膜干细胞影响的研究进展

牙周疾病是引起牙周组织缺损最终导致牙齿缺失的常见原因,其主要作用机制是对牙周膜、牙槽骨、牙骨质的不可逆的广泛进行性破坏。牙周组织再生是现在研究的新型治疗方法。牙周膜干细胞具有较强的自我更新和多向分化潜能,能够通过细胞募集和移植作用促进受损组织再生,它是牙周组织再生工程中最为直接可靠的一类种子细胞[1]。组织再生除了需要种子细胞和良好的生物环境以外,还需要合适的生长因子调节。研究表明,许多细胞因子在此过程中     

内皮细胞与银屑病

随着对内皮细胞(EC)研究的深入,现已认识到它在许多炎症和免疫反应过程中发挥关键性的作用,其中包括血管再生、凝血、产生细胞因子、抗原递呈和白细胞在组织中的聚集等.银屑病是一种常见的炎症性皮肤病,其病理形态学特点包括真皮微血管的异常如浅层血管丛扩张迂曲、血管再生和高内皮小     

内皮细胞与银屑病

随着对内皮细胞(EC)研究的深入,现已认识到它在许多炎症和免疫反应过程中发挥关键性的作用,其中包括血管再生、凝血、产生细胞因子、抗原递呈和白细胞在组织中的聚集等.银屑病是一种常见的炎症性皮肤病,其病理形态学特点包括真皮微血管的异常如浅层血管丛扩张迂曲、血管再生和高内皮小