重组VE-cad-Fc融合蛋白仿生构建细胞外基质

利用基因重组技术设计和构建了一种仿生的双功能仿生细胞外基质蛋白.其基本策略是将人血管内皮钙粘素胞外区(VE-cad)和免疫球蛋白(IgG1)Fc段进行基因融合构建真核表达载体,并利用FreeStyle293真核蛋白表达系统制备融合蛋白VE-cad-Fc,利用Western blot鉴定融合蛋白,并观察了该VE-cad-Fc融合蛋白基质对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)粘附和形态的影响.结果显示,成功克隆了VE-cad胞外段基因,并与Fc段重组形成VE-cad-Fc融合基因.在转染24h后,利用兔抗人VE钙粘素胞外区抗体验明该融合蛋白的免疫抗原性,其分子质量约为90.3KD,进一步的结果证明VE-cad-Fc融合蛋白是以二聚体的形式存在.优化该制备体系最佳表达时间为72h.细胞试验表明,VE-cad-Fc融合蛋白可显著促进HUVECs的粘附和生长.这种工程化的多功能融合蛋白基质在组织工程、再生医学和分子生物学领域有广阔的应用前景.

生物3D打印高分子材料发展现状与趋势

生物3D打印作为3D打印的一个重要分支,在健康医疗领域表现出巨大的应用价值。材料则是目前该领域的研究热点,更是关乎其深入发展和实际应用的关键因素。其中,高分子材料在生物3D打印,尤其是载细胞打印中,可谓异军突起,成为发展最快的一类打印材料。鉴于此,本文在简要介绍生物3D打印技术及相关原理的基础上,对生物3D打印在健康医疗领域的应用进行了分类叙述。同时,综述了生物3D打印对材料的特性要求,并重点针对生物3D打印高分子材料,详细介绍了典型合成高分子及天然高分子在生物3D打印中的最新研究进展。最后对高分子材料在生物3D打印中未来发展趋势和研究方向提出展望。

医用组织粘合剂的研究进展

医用组织粘合剂因其具有操作简便、无创粘合、即时密封和止血作用、可有效缩短手术时间等显著优势,获得了医疗领域的广泛关注,并逐渐成为传统手术缝合线的有效辅助或替代手段。目前,已有多种基于各类材料的商业化医用组织粘合剂被批准用于心脏、血管、肺等软组织的修复再生。然而,现有的大多数市售医用组织粘合剂仍然面临着粘合强度不够、功能单一、原料昂贵、生物相容性欠佳、安全隐患等挑战,临床上对于开发新型高效的多功能软组织粘合剂的需求极为迫切。在简要介绍各类软组织粘合剂的研究现状和粘合机制的基础上,对当前医用软组织粘合剂的研究热点、面临挑战及其临床转化应用情况进行了阐述,最后提出了未来的研究重点和发展趋势。

扁平气动人工肌肉的设计和分析

传统的气动人工肌肉受结构和制造手段的限制,很难同时满足高收缩率、高收缩力和全柔性等应用需求。针对这些问题,本文基于约束层、收缩层与扁平气囊正交混合编织的工艺,提出了一种扁平编织型气动人工肌肉(扁肌)。通过建模分析了最小收缩层长度、收缩率以及扁肌最大厚度与气囊层数及气囊手指数量之间的关系,并通过数值拟合获得了收缩力的近似解析解。扁肌的各主要部件均采用激光切割而成,组装完成的扁肌质量仅为8.1 g,厚1.2 mm。收缩实验表明,扁肌在5%的收缩率下最大收缩力可达280 N,是其自重的3527倍。在0.5 kg的负载下最大收缩率42.8%,最大收缩速度1216.2 mm/s。迟滞实验表明,扁肌存在一定的位移迟滞,而力迟滞并不明显。在采用闭环控制时,扁肌对0.25 Hz的正弦信号具有良好的位置跟踪能力,最大位移误差2.5 mm。当频率为0.5 Hz时,受放气速度的影响,扁肌存在较大位移延迟。