类人胶原蛋白联合天然和人工合成及纳米材料作为组织工程支架材料的应用进展

动物来源胶原材料在组织工程修复中的应用已十分广泛,而类人胶原蛋白(HLC)作为天然生物材料中的一种,是传统动物来源胶原材料的改良。HLC具有细胞相容性好、无免疫原性等特点,可以作为组织工程支架材料应用于组织工程修复组织器官损伤,并受到广泛关注。然而,低生物力学强度及不可控的生物降解速率使HLC在应用时受到一定程度的限制。为克服这些缺陷,将HLC与其他天然生物材料、人工合成材料及纳米材料联合使用,使得复合材料既无免疫源性,同时又具备了良好的细胞相容性、一定的机械强度和可控的生物降解速率,以便为组织工程修复组织和器官缺损提供更为优良的支架材料。

人工合成骨支架材料研究进展

人工合成骨支架材料研究取得了长足进步,成功应用于临床,由无机生物材料发展到人工合成的高分子材料;由单一的支架材料发展成复合材料、表面修饰材料。本文对近年来国内外人工合成骨支架材料研究的新进展进行综述。

人工合成纳米颗粒在环境中的行为和应用

2018年5月9~11日,第4届人工合成纳米颗粒的环境效应国际研讨会在江苏无锡召开。本次研讨会以'人工合成纳米颗粒在环境中的行为和应用'为主题,由江南大学王震宇教授和美国麻省大学Baoshan Xing教授共同召集,江南大学环境过程与污染控制研究所和江南大学环境与土木工程学院共同主办。

硬度超钻石的新型纳米材料

来自美国芝加哥大学、我国吉林大学等多所高校的科学家组建的一支研究小组人工合成了纳米等级的立方氮化硼，其硬度已超越钻石，成为世界上最硬的物质。测试结果显示，这种透明材料的维氏硬度达到108GPa，而合成钻石的维氏硬度为100GPa，且该材料硬度是商用立方氮化硼硬度的2倍。

美开发出人工视网膜供能纳米电池

美国桑地亚国家实验室研制出一种可以为移植入眼睛的人造视网膜提供动力的纳米电池。 在这项为期5年的研究中，美国国家卫生研究院眼科研究中心为此提供了650万美元资助，以并成立了国家仿生纳米导体研究中心。研究中心以天然或人工合成的活性细胞跨膜离子转运蛋白为基础，对供临床应用的纳米材料装置进行设计、建模和合成等工作。中心的首要任务是为可植入性装置设计产生电能的生物电池。

构建组织工程软骨支架材料:现状及未来

背景:众所周知,组织工程修复软骨损伤有种子细胞、支架材料、细胞因子3个要素,支架材料在软骨组织工程制备中发挥着重要作用。目的:检索近十年来国内外关于软骨组织工程支架材料的相关文献,并对其进行归纳总结,讨论支架材料发展遇到的问题及发展方向。方法:由第一作者检索2006至2016年Pub Med数据库及CNKI数据库文献,英文检索词为"cartilage tissue engineering,natural scaffold materials,synthetic scaffold materials,composite scaffolds,nanometer materials",中文检索词为"软骨组织工程,天然支架材料,人工合成支架材料,复合支架材料,纳米支架"。结果与结论:软骨组织工程支架材料来源与种类不一,天然材料、人工材料及纳米材料有各自的优点及缺点,任何单一的材料难以满足临床上对软骨的要求,将不同来源的材料按照不同比例进行复合,扬长避短,能构成力学性能良好、高孔隙率、相容性好、降解性能佳的支架材料。但目前仍存在支架材料降解过快、细胞过度生长等问题,目前相关研究大都样本量较小,缺乏长期跟踪随访,并且人体试验相对较少。

软骨组织工程中支架材料的文献回顾

背景:目前报道的软骨组织工程支架材料,大体分为天然高分子材料、人工合成可降解材料、天然材料与合成高分子材料复合构造的新型生物材料和纳米材料4大类。目的:总结近年来国内外关于组织工程支架材料的文献,对其进行简要综述,并探讨目前存在的问题和应用前景。方法:由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1997-01/2011-01有关软骨组织工程支架材料的文章,英文检索词为"natural polymer materials,synthetic materials,new biological materials,nanometer materials,scaffold materials,cartilage tissue engineering",中文检索词为"天然高分子材料,人工合成材料,新型生物材料,纳米材料,支架材料,软骨组织工程"。排除重复性研究,共保留33篇文献进行综述。结果与结论:软骨组织工程支架已由先前的单一材料逐渐向复合材料转变,其孔隙率更高、抗原性更低、组织相容性更好,软骨细胞的黏附及增殖更好。结合计算机辅助设计和三维打印快速成形技术,将生物可降解材料预制加工成精确形状,通过降解速率较慢的内支撑支架,维持材料支架的精确外形,研发具有一定机械强度、适当孔径和精确外观形状的可降解生物支架材料是未来的发展方向。

国家纳米中心碳纳米材料肠道微生物发酵过程分析研究获进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心陈春英课题组在肠道微生物发酵人工合成碳纳米材料生成内源有机代谢产物方面取得重要进展。相关研究成果以A new capacity of gutmicrobiota:fermentation of engineered inorganic carbon nanomaterials into endogenous organic metabolites为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

纳米基因载体在植物遗传转化中的应用进展

利用纳米材料构建的纳米基因载体在植物遗传转化领域具有特殊的优越性,已成功应用于多种植物的遗传转化。主要阐述了纳米基因载体的特征、分类,综述了无机纳米基因载体、天然高分子纳米基因载体、人工合成高分子纳米基因载体在植物遗传转化中的应用进展,并对纳米基因载体在植物遗传转化领域的应用前景进行了展望。

纳米帝国

纳米是长度单位，一纳米等于十亿分之一米，即1nm=0．000000001m，大体上等于四个原子的直径。其实纳米材料早就在自然界存在，但人们并不知道纳米材料的重要性，仍处于自发阶段。人工合成纳米材料是在20世纪60年代以后出现的，1963年日本科学家久保亮五第一次提出材料颗粒缩小到纳米尺度，性能会发生突变。

具有吸附和杀灭病毒活性的纳米催化剂

该专利公开了一种具有吸附和杀灭病毒活性的纳米催化剂。它是在多孔氧化物载体上负载金属纳米材料。多孔氧化物载体可以是天然沸石、人工合成的分子筛、多孔硅胶、氧化铝、氧化钛等。金属纳米材料可以是Ag，Cu，Zn，Au，Pt等。该发明的纳米催化剂对多种病毒，如流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒和腺病毒等都具有显著的吸附和杀灭作用。

纳米材料与环境抗生素耐药性:抗性基因流在土壤-植物系统中的迁移与阻断

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)作为一种新兴污染物正威胁着全球卫生健康,应对抗生素耐药性(antimicrobial resistance,AMR)已成为一项全球性挑战.粪源性ARGs是农业土壤AMR的主要来源,可通过水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)在土壤-植物系统中迅速传播最终进入食物链,威胁人类健康.人工合成纳米材料(engineered nanomaterials,ENMs)和微纳塑料的大规模生产与应用使得环境中ENMs和微纳塑料的浓度持续增加,最终进入环境对土壤-植物系统中ARGs的迁移与传播产生不可忽视的影响.ENMs(如AgENMs、CuO ENMs和TiO2/Ag/GO ENMs等)可通过积累胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)、增加细胞膜透性和上调接合相关基因表达促进ARGs的传播.此外,土壤中的ENMs与微纳塑料可影响土壤微生物抗性组和植物根部形态、结构及根系分泌物等,进而影响抗生素抗性细菌(antibiotic resistance bacteria,ARB)和ARGs从根际向植物的迁移.另有报道显示,CeO2ENMs、Fe2O3@MoS2ENMs和微塑料(microplastics,MPs)具有清除胞内ROS或抑制根系生长控制ARGs传播的潜力.本文将系统阐明ENMs和微纳塑料影响ARGs传播的潜在分子机制,聚焦ARGs在土壤-植物系统中迁移并影响微生物抗性组的微界面过程,探讨阻断抗性基因流迁移的新兴纳米技术,对遏制AMR传播、保障粮食安全与人体健康具有重要意义.

二〇二〇年我国将进入创新型国家行列

科技部副部长李学勇日前表示,2020年,我国将实现进入创新型国家行列的目标。李学勇说,目前,我国在人工合成牛胰岛素结晶、哥德巴赫猜想、高温超导、纳米材料、量子通讯、生命科学等方面取得了一批重要研究成果，

点击科学

封面上是计算机制作的三维纳米材料模型图，图中的纳米材料通过人工合成的DNA链自组装，被称为“DNA砖块”。这块1000像素的“分子画布”边长为25纳米。

氟晶云母特性及应用进展

氟晶云母是一种人工合成的硅酸盐类晶体,是人们研制出来的一种新型材料。天然云母由于较好的特性已经被广泛地应用到各行各业当中。随着天然云母被应用的范围越来越广,人们发现天然云母在很多恶劣的工作环境中都发挥不出固有的价值。而氟晶云母的优良特性与天然云母相比有了很大的提高。氟晶云母的应用范围越来越广,逐渐替代了天然云母的位置。本文通过介绍氟晶云母和普通云母的区别,讲述了氟晶云母的一些特有属性,介绍了氟晶云母的一些应用近况。

具有吸附和杀灭病毒活性的纳米催化剂

该发明专利是一种具有吸附和杀灭病毒活性的纳米催化剂。该专利的核心是在多孔氧化物载体上负载金属纳米材料。多孔氧化物载体可以是天然沸石、人工合成的分子筛、多孔硅胶、氧化铝、氧化钛等。金属纳米材料可以是Ag、Cu、Zn、Au、Pt等。