中华人民共和国卫生部纳米生物技术重点实验室简介

我国对纳米科技发展十分重视，国家“十五”863计划设立了纳米生物技术专题和纳米材料与微机电系统的重大专项。国家“973”计划、国家自然科学基金委员会、中国科学院也都设立了重大专项基金，我国还成立了“国家纳米科学中心”。     

Effect of nano-hydroxyapatite／collagen composite and bone morphogenetic protein-2 on lumbar intertransverse fusion in rabbits

Objective: To investigate the effect of nanohydroxyapatite/collagen (nHA/collagen) composite as a graft extender and enhancer when combined with recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) on lumbar intertransverse fusion in rabbits. Methods: Sixty-four adult female New Zealand white rabbits, aged 1 year and weighing 3.5-4.5kg, underwent similar posterolateral intertransverse process arthrodesis and were randomly divided into 4 groups based on different grafts: autogenous cancellous bone alone (ACB group), nHA/collagen alone ( HAC group ), half autogenous cancellous bone and half nHA/collagen (ACB HAC group) and nHA/collagen combined with rhBMP-2 (HAC BMP group ). The fusion masses were analyzed by manual palpation, radiography, biomechanical testing and histological examination. Results: Fusion was observed in 4 cases in the 6th week and in 5 cases in the 10tb week after surgery in ACB group. No case showed fusion in HAC group. In ACB HAC group, there was fusion in 3 cases in the 6th week and in 4 cases in the 10th week after surgery. In HAC BMP group, fusion in 1 case was found in the 4th week, in 5 cases in the 6th week and in 6 cases in the 10th week after surgery. It suggested that ACB, ACB HAC and HAC BMP groups showed similar fusion ratio and mechanical strength in the 6th and 10th week after surgery. According to the microstructure analysis of the samples, nHA/collagen had no negative effect when implanted together with ilium autograft. In HAC BMP group, new bone-like tissue was observed in the 2nd week postoperatively, and nearly all of the implanted composites were replaced by mature bone matrix and new bones in 10th week postoperatively. Conclusions：The nHA/collagen, especially combined with rhBMP-2, is a promising bone substitute, for it has quick biodegradation, fine bone-bending ability, and high osteoconductivity on posterolateral spinal fusion in rabbits.     

齿科桩钉用纤维/树脂复合材料细胞毒性实验研究

目的：研究齿科桩钉用纳米SiO2／S－Gf/EAM复合材料的细胞毒性。方法：用四唑盐比色法研究纳米SiO2／S－Gf/EAM复合材料的细胞毒性。结果：随着培养时间的增加，所测材料各浓度组的吸光值也相应增加，阳性对照组增加较慢，空白对照组和测试材料组增加较快，低浓度组的吸光值高于高浓度组，实验材料的细胞毒性为0级。结论：纳米SiO2／S－Gf/EAM复合材料无明显细胞毒性。     

不同磁性纳米材料对血管内皮细胞作用的对比研究

目的研究3种不同磁性纳米颗粒对体外培养的血管内皮细胞中活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平和细胞间连接的影响,探讨二者之间的关联性。方法将原代人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)随机分为对照组和不同磁性纳米颗粒暴露组。利用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)对纳米颗粒的粒径和电势进行表征;采用细胞计数试剂盒(cell counting Kit-8,CCK-8)法测定细胞活性;通过二氯二氢荧光素-乙酰乙酸酯(2',7'-dichlorofluorescin diacetate,DCFH-DA)荧光探针标记和流式细胞术检测细胞中ROS水平;利用普鲁士蓝染色和透射电镜方法观察内皮细胞对磁性纳米颗粒的摄取。对细胞表面血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin)进行免疫荧光标记,在激光共聚焦显微镜下观察细胞间连接,并通过Western blot检测VE-cadherin表达水平。结果磁性纳米颗粒能诱导内皮细胞内ROS水平上升,降低VE-cadherin表达水平,细胞间缝隙增大。抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸处理可使ROS水平下降并减少细胞缝隙。由于组分、表面修饰、尺寸等因素不同,磁性纳米颗粒对内皮细胞活性、ROS水平及VE-cadherin产生不同程度的影响。结论不同磁性纳米颗粒对内皮细胞活性氧和细胞间连接的影响不同;在实验所采用的低剂量暴露下可影响内皮细胞连接的完整性。     

不同粒径二氧化硅致人永生化表皮细胞氧化应激相关蛋白表达水平改变

目的探讨不同粒径二氧化硅(SiO2)染毒致人永生化表皮细胞(HaCaT)氧化应激相关的抗氧化酶:含铜与锌超氧化物歧化酶(SOD-1)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GSR)蛋白表达水平的变化。方法不同质量浓度(5.0、10.0、15.0 mg/L)的15 nm和>100 nm的SiO2作用于HaCaT细胞24 h后,采用蛋白印迹法(Western blotting)观察各组细胞内SOD-1、CAT和GSR蛋白表达水平的变化。结果与对照组比较,不同粒径SiO2处理HaCaT后,细胞内SOD-1、CAT和GSR蛋白表达水平差异具有统计学意义(P<0.05)。对于15 nm组,SOD-1、CAT和GSR的蛋白表达水平随SiO2水平的增加呈现下降趋势;对于>100 nm组,3个蛋白的表达水平随SiO2水平的增加而上调。结论不同粒径SiO2的处理下,细胞内SOD-1、CAT和GSR等氧化应激相关抗氧化酶蛋白表达水平呈现明显的变化,提示SiO2诱导的生物学效应与粒径有关。     

羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物的生物相容性

背景：羟基磷灰石具有优良的生物相容性,但目前缺少纳米羟基磷灰石/TiO2 纳米管复合物生物相容性的相关研究。 目的：分析纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物的生物相容性。 方法：先通过阳极氧化技术在钛金属表面制备TiO2纳米管,后采用电沉积技术制备纳米羟基磷灰石/TiO2 纳米管复合物,在扫描电镜下观察复合物的表面形貌。将纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物、TiO2纳米管形貌钛金属和商业钛金属分别与小鼠成骨细胞MC-3T3-E1共同培养,观察细胞在支架上的黏附、增殖及凋亡。 结果与结论：通过改变阳极氧化条件及磁场条件能制备不同管径及管长的TiO2纳米管,以及不同形貌的纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物。倒置显微镜观察共培养3 d后,TiO2 纳米管形貌钛金属及纳米羟基磷灰石/ TiO2纳米管复合物周围的细胞明显增殖,细胞形态良好,排列规则,细胞增殖情况优于商业钛金属组。扫描电镜观察共培养3 d后,细胞在TiO2纳米管形貌钛金属及纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物上生长良好,可见大量细胞伪足附着于其上;纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管复合物组的细胞凋亡率7.8%小于TiO2纳米管形貌钛金属组的9.4%及商业纯钛金属组的13.5%,表明纳米羟基磷灰石/TiO2纳米管具有良好的生物相容性。     

细菌纤维素在组织工程中的应用

背景：细菌纤维素是纳米级纤维,具有许多独特的理化和机械性能及良好的生物相容性和可降解性等特性,目前已成为国际上新型组织工程材料的研究热点。 目的：分析细菌纤维素在组织工程中的应用。 方法：检索2004至2013年PubMed数据库和中国知网数据库中相关文献,英文检索词为＂bacterial cellulose; tissue engineering＂,中文检索词为＂细菌纤维素;组织工程＂。选取有关细菌纤维素在组织工程中应用方面密切相关文献48篇进行分析。 结果与结论：细菌纤维素具有高结晶度、高持水性、高机械强度、可降解性、良好的生物相容性和超细三维纳米网状纤维结构等独特特性,能作为生物活性分子的载体,维持生物活性分子的活性。同时,细菌纤维素通过改性修饰能提高其机械和生物特性,促进损伤组织的修复重建。目前已开始将细菌纤维素应用于组织器官重建中。细菌纤维素能作为生物活性分子的载体,但存在难以降解和功能单一等缺点,通过对细菌纤维素的改性修饰可以改善它的功能和促进降解。     

改性壳聚糖基导电复合材料神经导管的体内降解及组织相容性观察

目的 探讨改性壳聚糖基导电复合材料神经导管的体内降解及组织相容性,以期为组织工程神经构建提供新的支架材料.方法 采用微乳液聚合法合成纳米聚吡咯(polypyrrole,PPy),与壳聚糖共混后注入定制的成管模型,冷冻干燥及脱酸后,制成改性纳米PPy/壳聚糖复合材料导管(记作CP导管);再经不同程度乙酰化(乙酰化反应时间...     

磁性纳米材料在公共卫生检测领域中的应用

磁性纳米材料作为一种新型功能复合型材料,具有优良表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,又具有良好的表面可修饰性、特异性、类酶活性、超顺磁性、化学稳定性和生物相容性等特殊性质,已广泛应用于生物传感器、药物传导以及分析化学样品前处理中。本文简略介绍了磁性纳米材料的特性、分类及制备方法,综述了磁性纳米材料在公共卫生检测的应用,并展望了磁性纳米材料的应用前景。