苦参碱纳米细胞的制备工艺研究

目的:探讨苦参碱纳米细胞的制备和优化工艺。方法:采用薄膜超声振荡法,并用可视化方法优化纳米细胞制备工艺,紫外分光光度法测定黄芪多糖的包封率,用激光粒度仪考察纳米细胞粒径分布,用扫描探针显微镜观察细胞表面形貌,透射电镜观察细胞核壳结构。结果:苦参碱纳米细胞外观圆整,分散性好,平均粒径在300 nm左右,黄芪多糖包封率在90%以上,最佳制备工艺重现性良好。结论:可视化优化方法能有效的对苦参碱纳米细胞制备工艺进行筛选。

纳米细胞囊泡负载姜黄素促进糖尿病小鼠创面的愈合

背景:间充质干细胞来源的外泌体及姜黄素均能促进糖尿病难愈合创面的愈合,但外泌体存在产量低的问题,而姜黄素存在结构相对不稳定、溶解性差等问题,影响了修复效果。目的:观察负载姜黄素的纳米细胞囊泡对糖尿病小鼠难愈合创面的修复效果。方法:分离提取C57BL/6J乳鼠原代骨髓间充质干细胞,使用姜黄素溶液悬浮细胞,采用微型挤出机制备出负载姜黄素的纳米细胞囊泡,检测囊泡的包封率与载药量。①体外实验:采用细胞计数法检测不同质量浓度(0,10,20,40,80 mg/L)纳米细胞囊泡对成纤维细胞NIH-3T3增殖的作用,Transwell实验检测纳米细胞囊泡(40 mg/L)对成纤维细胞迁移能力的影响。检测姜黄素对脂多糖诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症因子——肿瘤坏死因子α、白细胞介素6 mRNA表达量的影响。②体内实验:取24只成年C57BL/6J小鼠,腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,造模成功后于背部制作2个直径6 mm的创面,A组注射PBS,B组注射纳米细胞囊泡,C组注射姜黄素溶液,D组注射负载姜黄素的纳米细胞囊泡,每组6只,观察创面愈合情况与组织形态学变化。结果与结论:①囊泡的包封率为42%,载药率为2.3%;不同质量浓度的纳米细胞囊泡均可促进成纤维细胞的增殖,其中以40 mg/L效果最明显;40 mg/L的纳米细胞囊泡可促进成纤维细胞的迁移;姜黄素降低了脂多糖刺激的巨噬细胞的炎症反应;②创面造模14 d后,B、C、D组创面明显缩小,其中D组创面面积最小;苏木精-伊红与Masson染色显示,创面造模后7 d,B、C、D组创面有大量的肉芽组织形成与胶原纤维沉积,其中以D组最多;创面造模后14 d,B、C、D组创面的肉芽组织形成与胶原纤维沉积进一步增多,其中以D组最多;③结果表明,负载姜黄素的纳米细胞囊泡可发挥纳米细胞囊泡和姜黄素的协同作用,促进糖尿病创面的愈合。

红细胞膜仿生纳米颗粒通过减轻炎症反应在真菌性角膜炎中发挥保护作用

目的:探究红细胞膜仿生纳米颗粒在真菌性角膜炎中的保护作用及机制。方法:首先通过角膜荧光素钠染色实验探究红细胞膜仿生纳米颗粒对小鼠角膜的毒性。在体内,用烟曲霉菌孢子感染C57BL/6小鼠角膜,构建烟曲霉菌性角膜炎小鼠模型,用PBS或者红细胞膜仿生纳米颗粒处理,用裂隙灯显微镜拍摄感染后1、3、5天角膜照片并进行临床评分,用RT-PCR检测感染后第3天角膜TNF-α、CCL-2的mRNA表达。在体外,用烟曲霉菌菌丝刺激HCECs后,用红细胞膜仿生纳米颗粒处理,通过RT-PCR检测HCECs中TNF-α、CCL-2的mRNA表达。结果:红细胞膜仿生纳米颗粒对小鼠角膜安全无毒,点眼后角膜未出现荧光素钠染色。较PBS对照组相比,红细胞膜仿生纳米颗粒组小鼠角膜溃疡程度显著减轻,炎症反应水平下降。红细胞膜仿生纳米颗粒降低TNF-α、CCL-2的mRNA表达。结论:红细胞膜仿生纳米颗粒通过减轻炎症反应在烟曲霉菌性角膜炎中发挥保护作用。

犬红细胞膜仿生纳米载体的制备和体外毒性及靶向初探

为了提高纳米颗粒的安全性和靶向性,试验采用低渗处理法制备犬红细胞膜(RBCM),双乳法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒(BLANK-PLGA),并用脂质体挤出器挤出法制备犬红细胞膜囊泡(RBCM-NVE)和犬红细胞膜仿生纳米载体(PLGA-RBCM);采用透射电镜、动态光散射技术对不同纳米颗粒的结构、大小和电位进行表征鉴定;通过稳定性试验考察不同纳米颗粒的粒径及聚集性变化;采用SDS-PAGE和Western-blot法验证挤出前后细胞CD47膜蛋白表达情况;通过犬乳腺肿瘤细胞(CIPp)摄取BLANK-PLGA和PLGA-RBCM研究纳米颗粒的同源靶向性;通过体外试验探究BLANK-PLGA和RBCM-NVE纳米颗粒的细胞毒性。结果表明:BLANK-PLGA呈球形结构,RBCM-NVE呈杯状囊泡结构,PLGA-RBCM呈明显的“核-壳”结构;BLANK-PLGA平均粒径为(305.17±2.59)nm,聚合物分散性指数(polymer dispersity index, PDI)为0.10±0.01,平均电位为(-3.86±0.59)mV;RBCM-NVE平均粒径为(200.50±0.26)nm, PDI为0.22±0.02,平均电位为(-9.60±0.88)mV;PLGA-RBCM平均粒径为(274.16±2.11)nm, PDI为0.18±0.03,平均电位为(-6.03±0.64)mV;第0~25天,在PBS中PLGA-RBCM粒径保持在300 nm以下,PDI为0.2左右,随着时间推移,BLANK-PLGA的粒径与PDI均明显增大,粒径大小不均;BLANK-PLGA和PLGA-RBCM在胎牛血清中4 h内吸光度没有较大变化;RBCM在通过脂质体挤出器挤出前后均保持相同的蛋白条带并且均表达CD47膜蛋白;CIPp细胞对PLGA-RBCM的摄取量极显著多于对BLANK-PLGA(P<0.01);BLANK-PLGA和RBCM-NVE与CIPp细胞共孵育6,12,24 h后细胞活力差异不显著(P>0.05)。说明成功制备的PLGA-RBCM具有良好的稳定性、安全性及对同源细胞的靶向性。

壳聚糖纳米细胞介导基因转染的研究

目的构建核壳型壳聚糖（chitosan，CTS）纳米细胞（nanocell，NC），探讨其作为基因转染载体的可行性。方法以壳聚糖为载体材料，pEGFP-N1为模型质粒，制备质粒复合物pEGFP-N1／CTS—NP。以pEGFP-N1／CTS-NP为核心，用复乳法外包含十八胺（stearylamine，SA）的脂质体膜制备纳米细胞pEDFP-N1／CTS—SANC，用CTS对其进行包覆制成CTS-（pEGFP-N1／CTS-SANC），测定其形态、粒径与电位。用MTF法测定NC的细胞毒性，用荧光显微镜及流式细胞仪定性、定量地评价其在HeLa细胞中的转染率。结果所制备的样品多呈类球形，粒径与电位分别分布在120—220nm与40-65mV之间。pEGFP-N1／CTS-SANC与CTS-（pEGFP-N1／CTS—SANC）均可将质粒转染到HeLa细胞并表达绿色荧光蛋白。CTS-（pEGFP-N1／CTS—SANC）可降低pEGFP-N1／CTS-SANC的毒性，在相同质粒用量下，使HeLa细胞存活率从81．8％增至100．9％。转染率从3．90％增至8．13％。达市售脂质体转染试剂的76％。结论壳聚糖纳米细胞有望作为基因转染的载体。

相变型纳米红细胞用于多模态成像引导下增强光动力治疗：体外实验

目的制备一种携光敏剂IR780并具有载氧功能的相变型纳米红细胞(Nano-RBCs),探讨其用于体外多模态成像及增强光动力治疗(PDT)的价值。方法通过一步乳化法制备包裹IR780及全氟己烷(PFP)的脂质体(Lip-PFPIR780),负载氧气后即为相变型Nano-RBCs。检测相变型Nano-RBCs的一般理化特性,观察其体外超声/光声/荧光三模态成像效果并进行定量分析,采用单线态氧荧光探针(SOSG)评估其对体外PDT效果的影响。结果制备的Nano-RBCs大小均一,平均粒径(372.5±87.3)nm,IR780包封率92.50%。体外显影实验显示,随相变型Nano-RBCs浓度越高,体外超声、光声、荧光成像效果越好。在IR780浓度一定的情况下,激光照射后相变型Nano-RBCs的SOSG荧光强度明显高于单纯IR780(P<0.05)。结论本研究制备的相变型Nano-RBCs可用于多模态成像,并可增强体外PDT疗效。

木材细胞壁纳米技术研究进展与展望

木材是一种环保、可再生的天然生物质材料,面对日益严峻的环境污染和能源枯竭,木材作为一种负碳材料展现出巨大的发展潜力。木材细胞中的细胞壁作为实体结构与木材的性能密切相关,随着纳米技术和木材科学的发展,人们对木材细胞壁的超分子构造和组分间互作机制的认识越来越深入,木材细胞壁纳米技术逐渐成为木材科学研究的热点。简述了木材细胞壁的多尺度层级结构、组分间相互作用及次生壁聚集体薄层的研究现状,从细胞壁组分、纤维素聚集态、孔隙结构、细胞形态、组织形态等方面综述了细胞壁纳米技术的调控机制,概述了木材及其衍生材料在通用建材、轻质结构材料、环境修复、能源存储与转化、纳米离子流体输导及光热管理等领域的应用。最后,针对目前研究的局限性及存在问题,在结构解译、调控技术、表征手段、学科融合、国家政策等方面对木材细胞壁纳米技术未来发展趋势进行展望,以期为实现木材的高值开发与创新利用提供理论支撑,推进我国生物经济高质量发展。

纳米级细胞型组织工程人工骨的构建:修复下颌骨缺损

背景:研究表明将纳米级细胞型组织人工骨用于修复下颌骨缺损能发挥干细胞与纳米级材料的优势,是较佳的生物支架材料,能加速骨及软组织形成。目的:探讨纳米级细胞型组织人工骨构建方法及在下颌骨缺损中的应用效果。方法:取1只新西兰大白兔,利用离心法获得骨髓基质干细胞,定向诱导为成骨细胞。取制备好的纳米相羟基磷灰石胶原复合材料,将3×108 L-1成骨细胞10μL接种到复合材料上共同培养,制备纳米级细胞型组织人工骨。另取20只新西兰大白兔,在下颌体部位制作大小为15 mm×8 mm的单侧洞穿型骨缺损模型,随机数字法分为对照组(n=10)和人工骨组(n=10)。对照组不植入任何材料,人工骨组植入纳米级细胞型组织人工骨,比较2组修复效果。结果与结论:(1)倒置显微镜下可见成骨细胞沿着材料边缘生长,且随着培养时间的延长,细胞数量增加;(2)扫描电镜结果显示:纳米级细胞型组织人工骨材料表面可见大量细胞黏附,细胞呈梭形、多边形,细胞生长良好;(3)人工骨组植入后4周缺损部位缩小;植入后8周下颌骨缺损部位消失,与周围组织无明显界限;对照组植入后4周缺损部位大小变化不明显;8周时缺损部位缩小,与周围组织边界清晰;(4)人工骨组修复后4,8周骨密度、骨小梁厚度及骨小梁数显著高于对照组(P<0.05);(5)人工骨组修复后4周,缺损部位存在较多新生骨,8周时可见大量成熟骨细胞;对照组修复后4,8周可见缺损部位存在少许成骨细胞,骨成熟度低;(6)结果提示,将制备的纳米级细胞型组织人工骨植入新西兰大白兔下颌骨缺损处,可明显促进缺损部位愈合,修复效果理想。

无细胞短棒状杆菌纳米级制剂抗结核作用及机理研究

目的：研究无细胞短棒状杆菌纳米级制剂(NCPP)体内抗结核作用及机理。方法：NCPP各剂量组与乌体林斯组豚鼠皮下攻击结核杆菌H37RV后，第3，10，17d肌肉注射给药，于5，7，9周分3批处死动物，取脾查活菌分离数，并做病理镜检。另取小鼠腹腔注射NCPP 10d后测定腹腔巨噬细胞(Mφ)吞噬率、吞噬指数、过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)水平及脾T细胞增殖指数。结果：NCPP各剂量组豚鼠脾活菌数于5，7，9周时明显低于对照模型组(P<0．05)，与对照药乌体林斯组相近。亦可减轻结核特异性病理改变。此外，NCPP各剂量组小鼠腹腔Mφ上述各项指标均显著提高(P<0．01)，但脾脏T细胞增殖指数无明显变化。结论：NCPP对结核杆菌感染的豚鼠模型具有明显的免疫治疗作用，其机理主要是通过激活Mφ，且使其产生过氧化氢、一氧化氮水平明显提高．达到杀灭结核杆菌的目的。

基于显微光谱的组织切片细胞纳米结构研究

细胞纳米结构的探测对癌症的早期诊断以及筛查具有非常重要的意义。空域低相干相位显微镜可以探测细胞的纳米结构获取系统参数,但是显微镜的系统参数和细胞纳米结构参数之间存在着复杂的非线性相关关系,需要研究方法加以定量分析。因此,基于一维高斯场模型加一维多层介质模型模拟空域低相干相位显微镜的背散射光谱,实验结果表明模型预测结果与实际测量结果基本一致。对已知纳米结构的组织切片光谱建模,通过统计方法分析了系统参数与细胞纳米结构参数的相关关系,验证了系统参数确实能反映细胞纳米结构参数的变化,并量化了系统参数的反映水平。研究成果为基于空域低相干相位显微镜的癌症早期诊断提供了新的理论基础和方法依据。

在体骨髓原位造血细胞间纳米通道的扫描电子显微镜(SEM)证据(英文)

目的 探讨在体骨髓细胞之间是否存在细胞间纳米通道（intercellular nanotubes）。方法 利用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）在体原位观察C57BL/6小鼠骨髓中细胞间纳米通道的分布、形态以及可能的形成机制。结果 骨髓造血细胞之间存在纳米通道结构。SEM显示该结构在骨髓组织中散在分布,位于骨髓内血窦内、外侧。骨髓造血细胞间纳米通道的管径粗细不均,平均长度为5.85μm（1.58~18.54μm）,平均直径为364nm（202~541nm）,还可见一些小颗粒状物质黏附在纳米通道表面。此外,小鼠骨髓造血细胞可能通过伸出突起的形式形成细胞间纳米通道。结论 本研究首次为小鼠骨髓造血细胞之间存在细胞间纳米通道提供了形态学证据。

纳米级微生物细胞破碎机在酱油生产中的应用

对纳米级微生物细胞破碎机及其在酱油生产中的应用研究,对该机工作原理、结构、技术参数、操作方法、破碎效果及其在酱油生产中的应用作了介绍。该机制取酵母抽提物,酵母破碎率达97.8%,氨基酸态氮含量达6.04%。将其入醪发酵生产,提高酱油风味,产品符合GB18186-2000酱油质量标准。

白血病细胞间细胞隧道纳米管的观察

目的：探讨人髓系白血病细胞株K652细胞间是否存在细胞隧道纳米管（TNT）通讯。方法：取对数生长期K562细胞，运用过碘酸-雪夫染色及扫描电镜对K652细胞进行观察。结果：过碘酸-雪夫染色发现爬片培养的少量K652细胞间存在长约3～6μm的细丝状连接，管径为0．1～0．2μm。扫描电镜下观察发现K562细胞间有长度约为2～10μm长短不一的细胞间丝。结论：K562细胞间存在TNT通讯，这为从细胞通讯层面研究白血病的发生机制以及白血病的靶向治疗提供了基础。

应用活细胞RNA检测纳米技术检测乳腺上皮细胞MCF-10A及乳腺癌MCF-7细胞的miR-142-3p表达

传统的核酸检测技术如放射性核素、荧光、化学修饰的探针以及核酸扩增等技术无法检测活细胞中核酸的表达量。而活细胞RNA纳米检测技术和传统的检测技术相比,利用纳米金颗粒为探针能对活细胞进行检测,实验步骤更为简单,可以在自然的、无扩增的条件下观察RNA,这可真实地反应基因表达与表型之间的关系。miRNA是一类非编码RNA,其长度为20~24个碱基,在生命活动中起重要的作用。本文应用活细胞RNA检测纳米技术结合荧光定量PCR分别检测正常的乳腺上皮细胞系及乳腺上皮癌细胞系中内源性miR-142-3p的表达,发现乳腺癌细胞系内源性miR-142-3p的表达显著高于正常乳腺上皮细胞系中miR-142-3p的表达,结果提示miR-142-3p可能在乳腺癌细胞发生发展中起到调控作用。

纳米级微生物细胞破碎机研制及应用

介绍了纳米级微生物细胞破碎机发明过程中的模型机研制和数学模型建立,从实验室使用模型机获得各种工业微生物细胞破碎基础数据,建立数学模型,放大生产四种生产型机器,及其在工业生产中应用。并提出1700kg/cm2至3400 kg/cm2超高压力水分子流,水分子在压力环境中的冲力,破碎切割微生物细胞至纳米级的理论,在此环境中的超高压力、机械剪切力、超声波起了协助破碎的作用。

仿生型纳米红细胞靶向药物递送系统的制备及体内外抗肿瘤效果评价

目的构建精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)修饰的包载阿霉素(DOX)的仿生型纳米红细胞(NE)靶向药物递送系统RGD-NE-DOX,并进行体内外抗肿瘤效果评价。方法通过物理挤压法制备包载DOX的纳米红细胞NE-DOX,RGD修饰后构建RGD-NE-DOX,检测其形态、粒径、电位、载药量和包封率,透析法测定体外释药特性,共聚焦显微镜观察体外摄取情况及靶向性,并进行体内组织分布及药效学研究。结果制备的RGD-NE-DOX呈球形,平均粒径(197.41±2.27) nm,聚合物分散性指数(PDI)为(0.21±0.02),电位(-16.87±1.51) mV,载药量(14.8±1.2)%,包封率(58.69±3.7)%;RGD-NE-DOX较单纯DOX突释降低,缓释特性明显;乳腺癌细胞MCF-7对RGD-NE-DOX的摄取多于NE-DOX和游离DOX,但正常乳腺细胞Hs578Bst几乎不摄取RGD-NE-DOX;体内组织分布结果表明RGD-NE-DOX肿瘤靶向性强,作用时间长;药效学结果表明RGD-NE-DOX抗肿瘤作用更强(P<0.05),组织切片显示具有良好生物相容性。结论仿生型纳米药物递送系统RGD-NE-DOX循环时间长,具有良好的生物相容性及靶向性,抗肿瘤效果明显,具有广阔的应用前景。

两种纳米形貌对MG63成骨细胞增殖、分化的影响

目的:评价钛表面纳米管和纳米颗粒形貌对MG63成骨细胞的增殖、分化能力的影响。方法:通过磁控溅射和阳极氧化技术制备纳米颗粒和纳米管形貌。采用扫描电镜和轮廓仪表征材料表面形貌以及粗糙度,并将MG63成骨细胞株与不同形貌的钛材料进行复合培养,检测1d、4d、7d的MTT值及4d、7d的碱性磷酸酶活性。结果:培养1d、4d、7d后,纳米管和纳米颗粒组MTT值高于对照组,7d时,纳米管组MTT值高于纳米颗粒组;培养7d后,纳米形貌实验组碱性磷酸酶活性明显高于对照组。结论:纳米管和纳米颗粒形貌均有利于成骨细胞的增殖和分化。相对于纳米颗粒,表面的纳米管形貌更有利于促进成骨细胞的增殖。

同步辐射圆二色谱法研究Fe_3O_4纳米颗粒对细胞色素C结构的影响

四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4-NPs)在生物医学领域有着广泛的应用。通过同步辐射真空紫外圆二色谱(SRCD)和紫外可见(UV-Vis)吸收谱技术研究了Fe3O4纳米颗粒的粒径(10 nm和40 nm)对细胞色素C(Cyt c)结构的影响。结果表明,随着Fe3O4-NPs颗粒物浓度的增大,Cyt c在408 nm处的吸光度值逐渐下降。SRCD结果显示Cyt c与Fe3O4-NPs作用后,蛋白的α螺旋含量减少,β折叠含量增加;Fe3O4-NPs与Cyt C的作用强度具有尺寸依赖性,小尺寸的Fe3O4-NPs作用更为明显。

自体释氧纳米仿生支架复合软骨细胞构建颞颌关节

背景:将自体释氧纳米仿生支架复合软骨细胞在模拟微重力下复合培养构建的活性组织工程骨,不仅具有优良成骨的潜在特性,而且具有自体释氧功能,能有效防止早期血管化不足缺氧导致的移植失败。目的:观察自体释氧纳米仿生支架复合软骨细胞修复不同类型颞颌关节髁状突骨折的效果。方法:将30只SD大鼠随机分为3组,每组10只,其中1组为正常对照,实验1组建立颞颌关节髁状突纵行骨折模型,植入自体释氧纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架与软骨细胞;实验2组建立颞颌关节髁状突横断骨折模型,植入自体释氧纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架与软骨细胞。植入后1,3,6周,采用免疫荧光法检测增殖细胞核抗原阳性细胞数,使用TUNEL法检测软骨细胞凋亡情况,采用RT-PCR方法检查软骨内成骨标志物Ⅱ型胶原、促软骨形成基因、血管内皮生长因子的表达。结果与结论:(1)实验1组、实验2组不同时间点的增殖细胞核抗原阳性细胞数高于正常对照组(P<0.05),植入后3,6周的软骨细胞凋亡数低于正常对照组(P<0.05),植入后3,6周的Ⅱ型胶原、促软骨形成基因、血管内皮生长因子表达高于正常对照组(P<0.05);(2)实验1组植入后3,6周的增殖细胞核抗原阳性细胞数低于实验2组(P<0.05),植入后3周的软骨细胞凋亡数低于实验2组(P<0.05),植入后3,6周的Ⅱ型胶原、促软骨形成基因、血管内皮生长因子表达高于实验2组(P<0.05);(3)结果表明:自体释氧纳米仿生支架复合软骨细胞修复不同类型颞颌关节髁状突骨折有着一定的差异性。

巨噬细胞膜仿生纳米递药系统在疾病靶向治疗中的应用

近年来,基于细胞膜包裹纳米粒的仿生纳米递药系统发展迅速,在多种疾病中表现出比传统纳米递药系统更高的生物相容性及疗效。巨噬细胞作为免疫系统的成员,与多种疾病的发生、发展息息相关。巨噬细胞源自单核细胞,受到相应刺激后,可极化为M1型和M2型:M1型巨噬细胞参与促炎反应,M2型巨噬细胞参与抗炎反应。本文综述了近年来巨噬细胞膜包裹纳米粒的仿生纳米制剂在疾病靶向治疗中的应用现状,结果显示,巨噬细胞膜包裹纳米粒的仿生纳米制剂在恶性肿瘤(乳腺癌、结直肠癌、黑色素瘤、脑胶质瘤)、阿尔茨海默病、肝脏缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化等治疗中都显现出了高靶向性和低免疫原性,但目前集中于抗肿瘤研究,且都处于实验室研究阶段。