面向粤港澳大湾区的“校企医孵”协同育人模式研究——以广州医科大学生物医学工程学院创新创业教育为例

在粤港澳大湾区战略不断深入推进的时代背景下,大湾区医疗健康产业将迎来快速发展,急需一批具有创新能力、工程应用能力和临床转化能力的高素质新工科卓越人才。通过分析生物医学工程创新创业教育面临的挑战,阐述广州医科大学生物医学工程学院“校企医孵”协同育人模式的构建与实践,具体包括整合企业、医院和孵化器的社会优质资源,组建协同育人导师团队,锻造全链条育人路径等,探索出以校企合作科研项目和企业研发项目为载体、以医工结合为特色、以创新创业能力培养为目标的协同育人新模式,可为高校开展创新创业教育提供借鉴和参考。

高校研究生实验室安全员机制的构建

研究生是高校研究型实验室、机构、研究所里最重要的成员,他们不仅是研究项目最主要的实施者和执行者,也是这些实验场所里最前线的工作人员。研究生中的传帮带教学和指导一直是一种优良传统。结合这些因素,教师应发挥研究生的优点,设计、建立合理有效的研究生实验室安全员机制和工作流程,完善实验室安全管理架构,在锻炼他们能力的同时,也让他们成为守护实验室安全的一分子,为完善和提高实验室安全管理的整体水平提供更有力的支撑。

以学生为中心的“四位一体”校外实践基地建设——以广州医科大学生物医学工程学院为例

针对实践基地诉求和毕业生实习需求,以学生为中心,构建“四位一体”的校外实践基地,实现见习、实习、毕业论文和就业的需求匹配与高效开展。通过实习单位和毕业生的双向选择,开创了实习单位和毕业生双赢的良好局面。“四位一体”校外实践基地建设是对高素质、“新工科”人才培养的一次有益探索,在培养学生的创新能力、研发能力和综合素质方面取得了良好成效。

TPU/β-榄香烯气道支架3D打印制备及药物释放测试

采用熔融沉积3D打印制备热塑性聚氨酯(TPU)气道支架并装载β-榄香烯,研究支架表面孔洞数量和打印挤出率对β-榄香烯释放行为的影响,探究超高效液相色谱法测试β-榄香烯方法。采用安捷伦C18柱,在流动相为乙腈-0.1%磷酸水溶液(93∶7)条件下测试β-榄香烯的分离度大于1.5,理论塔板数≥19000。打印挤出率不变时,支架表面孔洞越多,药物释放量越大,0孔洞、4孔洞、8孔洞支架的药物累计释放量分别为25.88%,31.02%和34.41%;但前期容易出现爆释,4孔洞和8孔洞支架持续释放时间≤6 d。支架表面0孔洞时,挤出率越大,药物释放速率越低,80%,100%,125%挤出率支架的药物累计释放量分别为67.76%,38.07%和26.08%。采用超高效液相色谱法可准确测试支架中β-榄香烯的释放速率,通过调整3D打印的挤出率可调控支架的药物释放行为,该研究可为载药支架的产品研发和临床应用提供指导。

京尼平交联壳聚糖支架的制备及性能研究

采用京尼平交联壳聚糖溶液制备壳聚糖水凝胶,冷冻干燥后制备壳聚糖细胞支架。研究制备工艺对壳聚糖支架性能的影响,结果表明,在中性环境下,交联制备得到的壳聚糖支架微观呈现均匀的多孔结构,孔隙率在90%以上;有较高的吸水率与蛋白吸附率(36.1mg/g);在37℃PBS环境中,体积溶胀率最低(11.0%)。力学测试表明其具有良好的回弹性,压缩至20%时,撤去应力,仍可恢复原始形貌,且压缩模量最高(81kPa)。MTT实验与SEM观察表明,PC12细胞在此支架中增殖较快。

神经组织工程支架材料的研究进展

在神经修复再生的科学研究与临床应用中,组织工程支架发挥了重要作用。支架制备的关键在于生物材料的选择。本文综述了近年来应用于神经支架制备的常用生物材料,对其性能进行了阐述。

负载丝裂霉素C的聚乳酸微球制备及对成纤维细胞生长抑制作用研究

利用单乳化溶剂挥发法制备负载丝裂霉素C(MMC)的聚乳酸(PLA)载药微球.优化载药微球的制备条件,当药物与载体聚合物比例为10∶90时,微球的实际载药量与包封率分别达到最高值5.62%与49.1%;采用SEM对微球形貌进行了表征;对载药微球的体外释药进行研究,结果表明载药微球无明显暴释现象,可有效缓释MMC达30 d以上,累计释放量为84.8%;细胞实验结果表明,载药微球可以有效抑制小鼠NIH-3T3成纤维细胞的增殖.

PCL-b-PLLA嵌段共聚物纳米纤维结构支架的制备及体外降解

以含单端羟基的聚己内酯(PCL-OH)为大分子引发剂,辛酸亚锡为催化剂,引发丙交酯(L-LA)与少许己内酯(ε-CL)的本体开环聚合;以合成的共聚物为原料,通过液-液相分离技术制备出具有纳米纤维结构的支架。核磁与GPC证明嵌段共聚物PCL27-b-P(LLA405-co-CL14)的组成和结构;DSC分析显示,共聚物PLLA链段的结晶熔融温度(Tm)与玻璃化转变温度(Tg)分别下降至171.2℃与53.4℃;SEM观察表明共聚物纳米纤维尺寸在(205±130)nm范围内。与通过固-液相分离得到的嵌段共聚物多孔结构支架相比,纳米支架的比表面积是多孔结构支架比表面积的3倍。体外降解实验显示,纳米纤维结构支架仍表现出本体水解特征,即相对分子量损失在前,质量损失在后,但纳米纤维结构支架降解2周,相对分子质量损失76.61%,降解过程中,相对分子质量分布呈双峰甚至多峰分布,核磁分析显示,共聚物中PLLA链段优先降解。

可降解明胶支架与PLGA支架的性能比较

利用固液相分离与冷冻干燥技术分别制备明胶与PLGA组织工程支架。两种支架微观呈互相连通的多孔结构,孔隙率相似。PLGA支架的压缩模量达到3.22MPa,约为明胶支架的500倍。明胶支架在8周内完全降解,而PLGA支架在8周的降解时间内,质量损失在5%以下。

京尼平交联明胶多孔支架的制备及降解

采用天然交联剂京尼平,结合相分离技术与冷冻干燥方法,制备不同交联度的明胶多孔支架。结果表明,支架的交联度随着京尼平浓度的增加而升高,最高可以达到65.3%;不同交联度的明胶支架微观呈相互连通的多孔结构,且孔径随交联度的升高而降低;通过调控明胶支架的交联度。

细胞支架中以丝蛋白为载体的生长因子负载方法研究

在组织工程支架表面沉积含有生长因子的丝蛋白层,通过丝蛋白β构象转变,固定生长因子于支架表面.研究此种生长因子负载方法对明胶多孔支架性能的影响,结果表明,因子负载前后支架的孔隙率皆达到90％以上,吸水量皆为干燥时支架质量的18倍左右；力学测试表明,因子负载后支架的压缩模量增加至26．1 kPa；Elisa检测表明,在各取样时间点,每毫克支架缓释活性EGF的量约在0．3~0．5 ng之间,4周累积释放活性EGF达到3．473 ng；MTT实验与SEM观察表明,用此种方法负载因子于支架中,可以有效促进支架中细胞的生长.

负载丝裂霉素C的明胶多孔支架制备及释放

采用单乳化溶剂挥发法制备负载MMC的PLGA微球,通过相分离与冷冻干燥,制备含有载药微球的明胶多孔支架。支架的孔隙率达到90.2%,溶胀率为22.7%,压缩模量为52.1kPa。体外释放实验表明,载药微球中,MMC在5周的累计释放量为77.3%;支架中MMC的释放相对较缓,5周累积释放量为65.2%。这种含有载药微球的明胶复合多孔支架具有潜在的抗瘢痕应用前景。

神经支架中梯度信号制备方法研究进展

从过去的几十年至今，在材料表面制备物理或者化学图案一直是研究的热点，同时也涌现出大量制备图案的方法。例如，不同的光刻技术就可以满足二维和三维材料从纳米到厘米尺度的图案设计。许多方法可以在材料表面制备可控的物理或者化学图案，但是却在图案的边缘留下了明显的界限。然而，在一些特定的应用中需要这些图案呈现时间或者空间上的渐变性，也就是使这些图案具有梯度变化的趋势。

PLA/PCL共混物的制备及其在医用材料中的应用

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物,探讨了PCL含量对共混物加工性能和力学性能的影响。结果表明,随着PCL含量的增加,PLA与PCL在共混过程中的熔融转矩和平衡转矩总体呈下降趋势;拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率先增加后减小,在PCL质量分数为30%时达到最大;冲击强度逐渐增大,当PCL质量分数超过30%时,增加幅度变缓。在此基础上利用超声波熔接技术将PLA/PCL共混物制成柔性肌腱吻合器,并以PCL质量分数为30%的共混物为例,研究了压力和辊压速度对肌腱吻合器外观质量的影响,发现在压力2.0 MPa、辊压速度5 mm/s的条件下可制备出外形良好、孔洞完好的肌腱吻合器。最后研究了在此工艺条件下由不同PCL含量的共混物制备的肌腱吻合器在体外模拟手术缝合过程中的性能,发现当PCL质量分数为30%时,肌腱吻合器显示出柔韧性好和不易拉豁等优点,在肌腱修复外科手术领域具有良好的应用前景。

PP/丙烯基弹性体/SEBS医用热塑性弹性体的性能

以聚丙烯(PP)、丙烯基弹性体和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为主要原材料,采用熔融共混改性方法制备PP/丙烯基弹性体和PP/丙烯基弹性体/SEBS两种热塑性弹性体。采用转矩流变仪、拉伸试验机、硬度计和雾度计分别对共混体系的流变性能、拉伸性能、硬度和透光率进行分析与表征。结果表明,随着PP/丙烯基弹性体配比的增加,二元共混体系的平衡扭矩降低、硬度(邵A)提高、透光率变好、断裂伸长率增加,当其配比为1∶1时,共混体系的拉伸强度达到最大值(34.2 MPa);当PP与丙烯基弹性体配比为1:1不变时,随着SEBS含量增加,三元共混体系的平衡扭矩增大、硬度(邵A)减小、透光率变差、断裂伸长率提高;当PP、丙烯基弹性体和SEBS配比为47.5∶47.5∶5时,共混体系的透光率可达87%,硬度(邵A)为87,拉伸强度为35.2 MPa,断裂伸长率为750%,100%定伸强度为11.8 MPa,可满足医疗输液器械的要求。

微元分析法与奥氏粘度计的测量原理

从微积分的连续性定义出发,利用相应的等价处理,对医用物理学中微元法处理提出一种新的认识视角,并且应用微元法简洁、系统地推导出奥氏粘度计的测量原理;另外,在该推导过程的物理分析中明确指出,该仪器正是巧妙地利用重力形成静压差,实现泊肃叶公式在竖直管中应用,澄清了相关文献中一些错误判断。

黑色母料对阻燃聚丙烯熔接痕拉伸强度的影响

研究了黑色母料的组成和牌号对无卤阻燃改性聚丙烯(PP)熔接痕拉伸强度的影响,结果表明,载体、分散剂、炭黑单独添加时对熔接痕拉伸强度的影响较小,不是引起螺丝柱出现爆裂的关键原因;黑色母料的黏度与载体、炭黑特性有关,炭黑含量越高、粒径越小;黑色母料黏度越大,分散越困难,对熔接痕拉伸强度影响越大,螺丝柱爆裂比例越高。选择以PP为载体、炭黑含量较低黑色母料,其黏度较低、分散性较好,对熔接痕拉伸强度的影响较小,低螺丝柱发生爆裂比例较低。

3层结构抗菌型牙槽骨修复膜的制备和检测

设计和制备一种适合口腔牙槽骨缺损修复的多层功能膜。利用溶液铺展法和静电纺丝法制备3层多功能膜;通过扫描电镜得到修复膜微观形貌结果,力学性能测试结果得到拉伸强度为6.5 MPa;进行模拟体液的药物释放发现释放时间可持续3d。结果表明,3层多功能膜引入致密PCL层获得更高的机械强度,添加明胶抗菌层获得了抗菌功能。

人工脑膜研究现状及3D打印技术应用前景

综述了近年来人工脑膜的研究现状,重点从硬脑膜替代材料和制备方法两个方面进行了介绍。同时结合3D打印技术,主要通过对3D打印技术分类方法和目前3D打印技术在生物工程上的应用两方面的介绍,为3D打印制备人工脑膜的设想提供一定的可能性。

特异性沉默TGF-β1的PIP控释支架预防输尿管狭窄的实验研究

目的确定特异性沉默TGF-β1的PIP控释支架在预防输尿管狭窄中的作用。方法 20只健康纯种新西兰大耳白兔随机分为对照组(A组)、普通支架组(B组)、特异性沉默TGF-β1的PIP控释支架组(C组)和PIP错配组(D组),建立输尿管狭窄模型并置入相应的支架管,于术后30天取出损伤部位输尿管,对比不同组间输尿管狭窄的程度、TGF-β1和a-SMA的表达水平。结果 4组输尿管管腔均出现不同程度的狭窄,其中C组狭窄程度最低(P<0.01)。狭窄段输尿管壁平均厚度分别为:A组2.4±0.6 nm,B组2.1±0.7 nm,C组1.5±0.4 nm,D组2.2±0.4 nm。与其它组相比,C组中TGF-β1和a-SMA表达水平均明显下调(P<0.01)。结论特异性沉默TGF-β1的PIP控释支架能有效减少输尿管狭窄发生的程度。