聚丙烯酰胺凝胶基质力学环境下心肌干细胞增殖研究

通过调节甲叉双丙烯酰胺的浓度,制备0.1%、0.3%、0.5%、0.6%4个梯度的PAHG,并结合培养细胞用的玻璃基底,作为心肌干细胞(CSCs)粘附的基底,探索基底硬度对CSCs增殖的影响.采用组织块分离培养法,获得纯化率较高的CSCs接种到梯度PAHG上,通过EDU增殖试剂盒检测,评价基底硬度对CSCs增殖的影响.结果表明:在0.5%、0.6%的PAHG基底上,模量为15kPa左右,接近心脏生理模量18±2kPa,CSCs增殖率较高,且分化程度低.研究基底硬度对CSCs增殖影响,认识保持干细胞干性的细胞培养条件和力学环境,进而对体外分离、纯化的CSCs进行扩增,从而为满足干细胞临床移植的需求提供实验依据.

纤维素纳米纤维PAM基混合凝胶对柔性锌空气电池的性能影响

采用自由基聚合法制备具有良好柔性的聚丙烯酰胺(PAM)基凝胶电解质,作为柔性锌空气电池电解质。探究了不同含量的纤维素纳米纤维(CNF)对PAM基凝胶电解质表面形貌、离子电导率、吸液率、保水率等一系列性能的影响,并将含有不同含量CNF的PAM基凝胶电解质组装成锌空气电池,分别对其进行了电化学阻抗、功率密度、恒流放电、放电倍率、充放电循环等电化学性能测试。结果表明:所制纤维素纳米纤维PAM基混合凝胶电解质(PAMC)(以5%含量CNF的PAMC凝胶电解质为例)具有较高的吸液率(4383%)、保水率(79.00%)和离子电导率(340mS/cm),组装的柔性锌空气电池功率密度为19.03mW/cm^(2),在低电流密度和高电流密度(0.25~11mA/cm^(2))下都有较好的放电性能,且稳定性较好,并可连续充放电23.74h,循环效率为57.5%。

聚丙烯酰胺凝胶的合成及性能

在无交联剂的情况下,丙烯酰胺(AM)与含辣素功能团结构的单体N-(4-羟基-3-甲氧基-苄基)-丙烯酰胺(HMBA)或N-[6-丙烯酰胺甲基-1,3-苯并二氧杂戊环-5-甲基]丙烯酰胺(AMBMA)在水溶液中发生自由基共聚反应,合成聚丙烯酰胺凝胶,并通过红外光谱对凝胶的结构进行表征。实验结果表明,在溶剂量180mL、引发剂K2S2O8用量0.5g、HMBA用量0.010mol、70℃的条件下,当AM与HMBA的摩尔比大于等于13.5时,可以形成凝胶;由于HMBA及AMBMA单体中的刚性苯环结构,使AM-HMBA和AM-AMBMA凝胶具有较快的吸水速率,5h内平衡溶胀度分别达643.2%和405.0%,高于无苯环结构的AM-N-羟甲基丙烯酰胺凝胶;在60℃下,AM-HMBA和AM-AMBMA凝胶5h的保水率分别为39.2%,41.3%,而AM-N-羟甲基丙烯酰胺凝胶仅为10.8%。

聚丙烯酰胺衍生物凝胶体系的合成与光谱表征

采用聚丙烯酰胺直接氮烷基化的方法,在PAM的侧链上引入了烯丙基,通过自由基引发交联并水解,合成了聚丙烯酰胺自由基交联的弱凝胶,并研究了其结构、凝胶形成过程以及NaCl浓度对凝胶表观粘度的影响。结果表明:交联比的改变,对交联时间、破胶时间和凝胶强度均有影响,随着交联比的增大,交联时间减少,凝胶强度略有增大;聚丙烯酰胺衍生物交联体系的表观粘度随着NaCl质量浓度的增加而增加,具有良好的抗盐性能。

BiVO_4颗粒的聚丙烯酰胺凝胶法制备及光催化性能和机理

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了BiVO4颗粒,利用X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,所制BiVO4颗粒为单斜白钨矿结构,其形貌规整,近似呈球形,颗粒尺寸分布均匀,平均粒径约为400nm,带隙为2.49eV.以亚甲基蓝为目标降解物,在模拟太阳光辐照下考察了BiVO4颗粒的光催化性能,研究了O2,N2,乙醇及KI的添加对光催化效率的影响.以对苯二甲酸为探测剂,采用荧光光谱检测了催化剂在模拟太阳光照射下产生羟基自由基(·OH)的情况,探讨了其中的光催化机理.研究表明,?OH和光生h+是BiVO4光催化降解亚甲基蓝的两种主要活性物种.

辐射合成的温敏材料上兔角膜基质细胞的培养

目的:探索以电子加速器合成具有温度敏感特性的聚异丙基丙烯酰胺凝胶(PNIPAAm)及接枝有PNIPAAm水凝胶的培养皿的方法,及兔角膜基质细胞在温敏材料PNIPAAm水凝胶上的生长条件及特性,以及利用PNIPAAm水凝胶获得的细胞片。方法:55%N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)单体和0.5%的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的异丙醇溶液70μL,加入到35 mm培养皿上,电子加速器下辐射合成温敏材料(PNIPAAm),后续处理后,接种兔角膜基质细胞体外培养。结果:按本实验中的单体配方以及辐射合成方案,能够在培养皿表面合成PNIPAAm,角膜基质细胞能在部分接枝了PNIPAAm的培养皿上生长,并能成片脱离。结论:使用辐射合成温敏培养皿能够获得单层及多层无载体的角膜基质细胞片。

YAP介导的能量代谢参与基质刚度调控的间充质干细胞成骨向分化

目的细胞外基质刚度等微环境生物物理因素可调节干细胞的分化,而能量代谢对于干细胞谱系选择至关重要。本研究旨在探究细胞外基质刚度如何调节能量代谢来决定间充质干细胞的命运。方法采用不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶培养间充质干细胞,通过能量代谢分析,转录组测序和Western blotting等方法,分析细胞代谢活性及相关基因和蛋白的表达;使用超分辨成像,活细胞成像,透射电镜成像和图像三维重构等方法分析线粒体形态和细胞骨架等的变化。结果与软基底相比,硬基底显著促进间充质干细胞的糖酵解、氧化磷酸化功能,并增强抗氧化能力。硬基底通过增加线粒体融合蛋白1和2的表达以及抑制动力蛋白相关蛋白1的活性来促进线粒体融合,从而促进成骨。力敏感蛋白YAP通过影响糖酵解、谷氨酰胺代谢、线粒体动力学和线粒体生物合成,进而调节刚度介导的成骨分化。此外,糖酵解反过来通过细胞骨架张力介导的细胞核形变来影响YAP活性。结论能量代谢可响应细胞外基质的刚度,并通过YAP将力学信号和能量代谢连接起来,促进间充质干细胞的成骨分化。这为力学调控干细胞命运提供了新的见解,并为骨组织工程支架的设计提供了重要的依据。

聚丙烯酰胺基液与聚乙烯亚胺交联研究

在高温油藏开发中，有机交联凝胶常用于控制产水量。这些凝胶大多数都由一种聚丙烯酰胺与一种有机交联剂组成。聚乙烯亚胺可以作为一种丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物的有机交联剂。据一些文献报道，聚乙烯亚胺也同样可以与丙烯酰胺共聚物以及均聚物形成环形凝胶。本文笔者运用气相色谱法，C13核磁共振光谱分析法和稳定剪切粘度法，对丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物与聚乙烯亚胺交联体系，以及丙烯酰胺均聚物与聚乙烯亚胺交联体系这两种控水凝胶体系进行了比较性实验研究。为了深入了解这两种凝胶体系的差异，研究中综合分析了反应生成气，结构变化和成胶时间等数据。实验发现在温度低至60℃时，反应生成异丁烯。并且，气相色谱法研究第一次表明CO2是丙烯酰胺-特丁基丙烯酸酯共聚物中特丁基丙烯酸酯基团的热分解的产物。较低的pH初始值可以改变两种凝胶体系的成胶时间，而较高的矿化度可以延长成胶时间。本文将总结这些实验结果，解释所涉及到的主要反应机理，并讨论这些新的发现怎样影响这些凝胶体系在油田现场的应用。

软基质力学特性对滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的干预作用

背景:课题组前期研究表明,较软的培养基质对大鼠骨髓间充质干细胞的形态及细胞骨架有明显的影响。目的:探讨不同弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质对人滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的影响。方法:无菌条件下获取骨关节炎患者滑膜组织,有限稀释法获得原代人滑膜间充质干细胞,流式细胞术进行细胞表面标记物鉴定,多向诱导分化实验进行功能鉴定。用丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺制备0.4,6,30 kPa3个弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质作为培养人滑膜间充质干细胞的基底,在转化生长因子β1存在的情况下分别培养7 d和14 d,RT-PCR方法检测软骨形成相关基因COL2A1、CRTAC1 mRNA的表达,以6孔细胞培养板作为对照组。结果与结论:在不同弹性模量上生长的人滑膜间充质干细胞表现出不同的细胞形态;软基质的弹性模量及培养时间对人滑膜间充质干细胞成软骨基因COL2A1、CRTAC1的表达有交互作用:7 d时,CRTAC1 mRNA在6 k Pa弹性模量聚丙烯酰胺凝胶上表达量最高(F=44.350,P=0.000);7 d时,COL2A1 mRNA在0.4 k Pa弹性模量聚丙烯酰胺软基质上的表达量最高(F=6.384,P=0.005)。较低弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质比常规细胞培养板更具有促进滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的作用。

聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂的合成与性能研究

采用反相悬浮聚合法合成了聚[丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)]/蒙脱石三元复合高吸水性树脂,研究了反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、AMPS用量、蒙脱石添加量等对树脂吸水性能的影响。结果表明,加入30％的AMPS和10％的蒙脱石后,产品后处理容易,吸水率达到827 g/g,吸盐水率达到126 g/g,与聚丙烯酸钠高吸水性树脂相比,吸水速度提高约30％,保水率提高约20％,且具有很好的凝胶强度。IR谱图表明AMPS参与了聚合反应,并初步表示聚丙烯酸(盐)已接枝在蒙脱石表面上。

基质金属蛋白酶活性测定的改良底物胶电泳法

基于ＳＤＳ－聚丙烯酸胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）的原理和技术方法，介绍一种改良的明胶－聚丙烯酰胺凝胶电泳方法（Ｇｃｌａｔｉｎ－ＰＡＧＥ），简称底物胶电泳法，用于测定能够水解明胶的基质金属蛋白酶类（ＭＭＰｓ）的水解活性。该方法简便实用，将底物胶中明胶浓度从 １０ ｇ／Ｌ降至 ２ ｇ／Ｌ，并将分子质量标准浓度提高至≤４０μｇ／孔，较好地解决了实验过程中所遇到的有关分子质量鉴定的难题。

脱细胞异体真皮基质在聚丙烯酰胺水凝胶取出同期假体置入隆乳术中修复乳房下皱襞的疗效观察

目的观察聚丙烯酰胺水凝胶(polyacrylamide hydrogel,PAHG)隆乳注射物取出术后,一期行假体置入隆乳时用脱细胞异体真皮基质(acellular dermal matrix,ADM)修复乳房下皱襞的临床疗效。方法自2009年5月至2018年5月,对50例接受PAHG注射隆乳术后乳房下皱襞畸形的患者,在取出注射物的同时用ADM修复乳房下皱襞,并置入假体隆乳。术后随访6～12个月,以观察临床疗效。结果本组20例采用乳房下皱襞入路,30例采用乳晕入路。所有患者均未出现包膜挛缩、下皱襞挛缩移位等严重并发症,乳房形态较前明显改善,效果满意。结论 ADM可修复PAHG造成的乳房下皱襞畸形,重塑腺体后腔穴。同期行假体置入隆乳,操作简便,并发症较少,患者满意度较高,可在临床推广应用。

β-乳球蛋白加压凝胶的生成及其物化特性研究

研究了在30℃、800MPa压力的作用下,不同加压时间(5～120min)和不同浓度N-乙基马来酰亚胺(NEM,1～10mmol·L-1)对14%(w/v)的β-乳球蛋白(β-Lg)溶液在pH7.20条件下形成凝胶物理化学特性的影响。结果表明,延长加压时间未对凝胶的硬度和破断应力造成影响。凝胶呈现出类似蜂窝状的多孔网状结构。随加压时间延长,蜂窝状多孔的孔径变大,但其网状结构未受到破坏。在加压时间延长的条件下凝胶保持着高持水力,说明在加压过程中,凝胶内部蛋白质和水的相互作用未产生明显变化。随加压时间延长,用Tris-glycine-EDTA缓冲溶液或含有0.5%SDS和8mol·L-1尿素的缓冲液溶解凝胶,发现凝胶中蛋白溶解度降低。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示,在2-巯基乙醇不存在的条件下,除了β-Lg单体以外,还检出二聚物、三聚物、四聚物以及高分子聚合体的染色带。相反,在2-巯基乙醇存在的条件下,只检出了单体。此外,在800MPa条件下添加10mmol·L-1的N-乙基马来酰亚胺未导致凝胶的生成。表明在pH中性范围内,加压β-Lg凝胶,主要是通过SH基的氧化和SH/S-S内部交换反应形成的内部分子间架桥而形成。

不同基质对对乙酰氨基酚体外透皮特性的影响

目的:通过透皮实验筛选对乙酰氨基酚(扑热息痛,Paracetamol)凝胶剂基质,为制备扑热息痛透皮给药新制剂提供参考。方法:体外透皮采用改良的Franz扩散池法,并通过UV法测定接收液中扑热息痛的含量。结果:扑热息痛三种基质的凝胶累计释放量卡波姆凝胶>HPMC凝胶>CMC-Na凝胶。体外透皮符合零级动力学过程,稳态透皮速率卡波姆凝胶与HPMC凝胶相当,明显高于CMC-Na凝胶。结论:凝胶剂作为扑热息痛透皮吸收新剂型是可行的,卡波姆或HPMC均可作为凝胶基质。

骨髓基质细胞源性神经活性物质的提取与纯化

目的 分离纯化骨髓基质细胞(marrow stromal cells,MSCs)胞浆中神经营养蛋白,并验证其神经活性作用。 方法 自小鼠股骨分离培养MSCs,超声粉碎后离心并收集其上清液,超滤浓缩后收集大于10 ku浓缩蛋白液。Sephadex G- 10 0层析、高效液相色谱分析(high performance liquid chromatography,HPL C)和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶不连续电泳(sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide gel electropheresis,SDS- PAGE)等技术分离神经活性蛋白,培养脊髓运动神经元,通过MTT法及观察细胞形态来验证其神经活性作用。 结果 MSCs胞浆上清液经SephadexG- 10 0层析后发现, 峰对神经细胞生长有促进作用。对 峰行HPL C分析发现,A峰对神经细胞生长有明显促进作用。对A峰行SDS- PAGE分析,提示为单一蛋白带,分子量为13ku。 结论 MSCs胞浆中含有神经营养蛋白,其分子量为13ku。

国外美容医学最新研究与进展(一)——乳房整形、不同基质干细胞对扩张皮肤的影响及恶性黑色素瘤的治疗

本期内容提要:1用聚丙烯酰胺水凝胶注射隆乳后引发的双侧乳腺癌;2乳房切除后重建乳房对继发性淋巴水肿发生率的影响;3实体器官移植后的乳房重建;4比较基质干细胞和血管内皮生长因子转基因的基质干细胞对放射损伤的扩张皮肤的影响;5对未知原发病灶的局部转移的恶性黑色素瘤的治疗。

利用荧光共振能量转移技术检测基质刚度对细胞外调节蛋白激酶信号的调控

体内细胞周围的基质刚度参与调控细胞的一系列反应,如基因表达、干细胞分化、胞内生化信号活动等。本研究利用荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术实时检测细胞中细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)的活性变化,研究基质刚度的调控作用。当气道平滑肌(ASM)细胞培养在不同刚度的聚丙烯酰胺凝胶基质上,ERK活性与刚度呈正相关性;在较软的基质上活性相对较低,其结果没有显著地受到胞内Src激酶和Myosin收缩力信号的影响。根据细胞通过黏着斑接触基质,实验检测发现黏着斑的形态受到刚度的明显影响,培养在玻璃上时呈典型的斑点状和短直线状,在软的凝胶上呈不规则的形状或弯曲的线条状,且有随凝胶刚度下降而不规则比率增加的趋势。结果显示,基质刚度可能通过黏着斑介导的细胞黏附力调节胞内生化信号。

基质力学调控肿瘤细胞定向运动的细胞骨架力学机制

目的在发生发展进程中,通常伴随着细胞外基质的异常沉积、交联、重塑及组织刚度增加。然而,基质刚度如何调控肿瘤细胞恶性迁移的分子机制尚不清楚。方法选用乳腺癌细胞为研究对象,以聚丙烯酰胺水凝胶为基质,构建与正常乳腺组织,乳腺癌早期、中后期组织刚度相当的体外培养模型,通过多种显微成像等手段,分析在不同刚度基底上细胞的运动能力、骨架结构、黏着斑形成、伪足特征以及牵引力分布情况及其分子调控机制。

聚丙烯酰胺凝胶堵水在花岗岩裂缝基底储层中的应用研究

到目前为止一直未对高温花岗岩基底储层堵水扫油效率作过充分的研究。我们在高温下试验了多种聚丙烯酰胺化合物与有机、无机交联剂的稳定性 ,对温度、聚合物、交联剂、矿化度和pH值对凝胶作用和稳定性的影响进行了研究。