抗磁悬浮影响粘附在微载体上成骨细胞的形态和功能(英文)

目的探讨粘附在Cytodex-1微载体上的MC3T3-E1细胞是否可通过大梯度强磁场实现抗磁悬浮细胞培养,以及在该培养方式下不同模拟重力环境对细胞的生物学影响。方法鼠颅骨成骨细胞系MC3T3-E1接种于Cytodex-1微载体,将细胞置于大梯度强磁场的表观重力为μG,1 G和2 G位置,对应磁场强度分别为12 T,16 T和12 T,检测细胞形态、增殖、凋亡和周期。结果μG和1 G环境促进了MC3T3-E1细胞增殖,而2 G重力环境抑制了细胞增殖;大梯度强磁场环境诱导了细胞形态的改变、增加了细胞的caspase-3活性,影响了细胞周期。结论粘附在Cytodex-1微载体上的MC3T3-E1细胞在大梯度强磁场环境下可以实现抗磁悬浮培养,大梯度强磁场对细胞的形态和功能均具有较明显的影响。

大梯度强磁场环境下细胞培养条件优化(英文)

目的优化大梯度强磁场环境下细胞培养条件,为后续模拟失重实验研究提供更完善的实验平台。方法通过进行二氧化碳浓度控制单元设计,气体温度湿度调节单元设计,气体循环水浴保温单元,细胞培养三点支撑架设计,配套细胞培养容器设计,优化大梯度强磁场环境下细胞培养条件,并通过实验验证该系统的稳定性和可靠性。结果与对照组相比,优化后的细胞培养容器细胞形态、面积、增殖均无显著性差异;腔室温度可控制在(37±0.5)℃之间,湿度及二氧化碳浓度可达到细胞培养要求。结论优化后的系统可满足大梯度强磁场环境下细胞培养条件要求,节约实验成本,提高实验的严谨性。

血清和尿液中钙离子浓度作为骨丢失评价指标的初步探讨

目的探讨体液中钙离子浓度作为早期评价骨丢失间接指标的可行性。方法采用尾悬吊模拟失重性骨丢失为动物模型,悬吊组和对照组各8只3月龄SD雌性大鼠,悬吊时间为3周。大鼠每2 d收集1次尿液;每周麻醉1次称重,并使用骨密度仪测量股骨和胫骨处的骨密度;实验结束大鼠麻醉后动脉取血,分离血清,采用离子敏感电极技术检测尿液和血清中钙离子浓度。分离大鼠右侧股骨和胫骨,烘烤后称量骨干质量和骨灰质量。结果大鼠尾悬吊1周后体重明显下降(P<0.01);尿液中钙离子浓度显著升高(P<0.01,P<0.001);股骨的骨密度在第2周和第3周有明显下降(P<0.001);股骨骨干和骨灰质量也有明显变化(P<0.05)。结论尿液中钙离子浓度可以作为评价骨丢失的间接指标。

羟基磷灰石微载体的制备及生物相容性评价

采用酸碱中和滴定法制备羟基磷灰石(HA)粉末,X射线衍射分析仪(XRD)检测其相组成,结果表明其具有较高的纯度和结晶程度。以该粉末为原料通过喷雾干燥法制备出粒径合适的羟基磷灰石微载体,采用扫描电镜观察其形貌和粒径分布,并通过原子吸收法检测微载体浸提液对钙离子浓度的影响,MTT法检测微载体浸提液对细胞毒性的影响,IPP软件分析计算浸提液对细胞铺展的影响,细胞计数法分析浸提液对细胞增殖的影响。结果表明,微载体首次浸提液中钙离子浓度、细胞的活性、细胞的铺展以及细胞的增殖与对照组相比均有显著差异,二次浸提液与对照组相比均无显著差异,即二次浸泡后的微载体具有较好的生物相容性。

羟基磷灰石微载体的应用及制备

羟基磷灰石(HA)微载体是由钙磷酸盐组成的具有无毒、耐腐蚀、良好的生物相容性以及骨传导性等优点的微球。综述了HA微载体的制备方法,主要有微乳液形核法、模板-自组装法、高温熔融法、喷雾干燥法等,简要介绍了HA微载体在药物载体、分离纯化、培养细胞等方面的应用,展望了HA微载体今后的发展。

超导磁体大梯度强磁场中抗磁性物质表观重力分析

目的超导磁体产生的大梯度强磁场(large gradient high magnetic field,LGHMF)可实现变重力环境的模拟,其中利用超导磁体实现的抗磁悬浮技术是目前悬浮生物体、水等抗磁性物质的主要手段。为准确定位超导磁体中的抗磁悬浮或其他表观重力水平位点,建立了大梯度强磁场中抗磁性物质(尤其针对于生物体)的表观重力水平分析模型,可用于磁生物学、电磁医疗领域的研究。方法模型通过采集磁体内磁感应强度数据,应用中心差分算法计算场强梯度积,并计算出抗磁性物质的表观重力数值。此外,通过MATLAB软件的图形模块进行了实际表观重力水平整体分布仿真,同时结合软件数据拟合磁体纵向方向的连续表观重力水平函数。结果模型可准确分析出物质在磁场内各处的受力情况及磁体内所有表观重力水平的位点。仿真很好地反映出超导磁体强磁模拟重力环境下抗磁性物质表观重力水平的变化趋势,与原始出厂时的表观重力水平理论分布基本一致。结论该模型对磁体设备的二次开发及磁体实验的设计和分析有重要意义。

中空Fe3O4-PB复合纳米粒类Fenton催化降解苯酚

针对广泛存在于水体中的酚类污染物,本研究制备了磁性中空四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒,在其表面包覆普鲁士蓝(PB)纳米壳层,记为Fe3O4-PB,利用Fe离子体系(Fe^2+,Fe^3+)的类芬顿(Fenton)效应降解水体中的苯酚污染物。首先对所得复合纳米粒子的理化性能及纳米酶性质进行表征,研究材料在H2O2存在条件下的Fenton效应,进而考察其对苯酚的降解移除以及循环使用性能。结果显示,Fe3O4-PB在H2O2存在的条件下能使3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应,证明其具有纳米酶效应。此外,与辣根过氧化氢酶(HRP)相比,Fe3O4-PB在不同pH值、温度范围情况下均表现出更稳定高效的过氧化物模拟酶性能。同时Fe3O4因内核具有良好的磁响应性,在外加磁场辅助下,易于从反应体系中磁分离并进行循环利用,而经八次循环使用后,Fe3O4-PB仍保持约60%的活性,显示了良好的循环使用性能。

关于机械振动对抗骨量丢失的研究进展

骨骼是人体主要组成部分之一，参与机体支撑、运动、造血、矿物质存储等多项重要生理过程。在正常情况下，体内骨形成及骨吸收始终处于动态平衡。骨量丢失是指当骨吸收速率大于骨形成速率时所产生的一种生理或病理现象，其诱因较多，包括衰老、激素水平改变、处于失重环境、长期卧床、药物滥用及营养不良等。骨量丢失可诱发机体骨密度降低、骨微观结构破坏等，最终导致骨质疏松及相关并发症。