生物素修饰的Fe3O4纳米粒子作为抗癌药物载体的应用研究

本文将生物素(Biotin)修饰于Fe₃O₄磁性纳米粒子表面制备了BIO-MNPs纳米材料。盐酸阿霉素(DOX)可以通过与生物素之间的氢键作用和自聚集作用负载于BIO-MNPs表面，实验条件下的最大负载量可达823.6 mg/g，且BIO-MNPs@DOX对DOX的释放在弱酸性环境下更优。体外溶血实验以及细胞毒性实验证明BIO-MNPs具有良好的血液相容性和较低的生物毒性；体外细胞摄取实验证明BIO-MNPs@DOX对肝癌细胞和人乳腺癌细胞具有较好的靶向性能，且具有良好的抑制效果。以上结果表明BIO-MNPs可作为药物载体负载抗癌药物DOX，且BIOMNPs@DOX在癌细胞的靶向抑制方面具有一定的应用价值。     

可用于电子顺磁共振检测的pH响应载药胶束的制备与体外评价

基于乙炔聚合反应,以席夫碱作为酸响应基团,合成了含有2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)自由基的pH响应聚合物PA-pH-TEMPO,利用核磁共振氢谱(~1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电子顺磁共振波谱(EPR)等对其分子结构进行了表征;以广谱抗肿瘤药物阿霉素(DOX)为模型药物,通过透析法制得了载DOX的胶束DOX@PA-pH-TEMPO。结果表明,PA-pH-TEMPO在对小鼠成纤维细胞L929和人子宫癌细胞HeLa的毒性测试中,没有明显的细胞毒性;DOX@PA-pH-TEMPO胶束的载药量和包封率分别为2.58%和32.09%,表现出良好的pH响应特性和缓释性能,且对HeLa肿瘤细胞具有较强的抑制效果。对PA-pHTEMPO和DOX@PA-pH-TEMPO的体外细胞摄取实验表明,HeLa细胞对材料具有良好的摄取效果,并可检测到明显的EPR信号。     

叶酸功能化纳米钻石载药体系的制备及其对C6细胞靶向性研究

通过共价偶联的方法制备了聚乙二醇二胺(H2N-PEG-NH2)和叶酸(FA)修饰的纳米钻石(NDs)复合物(ND-PEG-FA),然后在硼酸(BBS,pH 8.0)缓冲溶液中通过物理吸附将小分子药物阿霉素(DOX)附载于NDPEG-FA纳米载体上,制备成ND-PEG-FA/DOX纳米药物。采用紫外-可见分光光谱法和荧光光谱法分别测定了NDs表面偶联NH2-PEG-NH2量为200μg/mg,ND-PEG-NH2表面偶联FA量为44μg/mg以及DOX在ND-PEG-FA纳米载体上的吸附量为(47±1.26)μg/mg.以大鼠神经胶质瘤C6细胞为体外模型肿瘤细胞,利用流式细胞仪(FCM)检测不同浓度的游离叶酸对C6细胞摄取ND-PEG-FA/DOX药物量的影响,结果表明随着游离FA浓度的增加,细胞摄取药物的量因受到游离FA的抑制而明显减少,且最大抑制率可达66.13%,此现象说明制备的ND-PEG-FA/DOX纳米药物进入C6细胞体内为叶酸受体介导机制,同时说明ND-PEG-FA纳米载体具有良好的靶向输送化疗药物的特性。     

再沉淀法制备复合纳米药物及体外抗肿瘤研究

本文利用两种不同的抗肿瘤药物阿霉素(DOX)和苯丁酸氮芥(Cb)混合,通过再沉淀法制备了一种新型的复合药物纳米粒子.1 H NMR证明了DOX和Cb混合后通过氨基和羧基静电力相互作用形成超分子复合物,通过DLS、SEM、AFM、TEM等表征证明了复合药物纳米粒子具有规整的形貌,较窄的尺寸分布.三种肿瘤细胞模型(MCF-7、A549、HepG2)的细胞毒性实验证明了复合药物纳米粒子相比于单独的DOX、Cb、DOX/Cb混合物有着更好杀死肿瘤细胞的效果.选取HepG2采用Hoechst染色检测凋亡细胞成像以及Western说明了复合药物纳米粒子能更好的诱导了肿瘤细胞的凋亡.共聚焦实验则很好的验证了相比于自由药阿霉素(DOX),复合药物纳米粒子可以更容易被肿瘤细胞内吞.     

化学生物学综合创新实验——基于3D细胞模型的基因转染

该文通过体外构建三维(3D)细胞培养模型,探讨基于3D细胞模型的基因转染条件。实验选用甲基纤维素半固体培养体系,建立了体外3D细胞模型。并采用聚乙烯亚胺(PEI,25 k Da)介导荧光标记质粒和增强绿色荧光蛋白报告基因的转染,激光扫描共聚焦三维重构技术进一步分析基因在3D细胞模型中的传输及表达情况。结果表明,当PEI和质粒DNA的复合比为10时,PEI介导的基因在3D细胞模型中具有良好的传输能力和一定的表达能力。本研究结果可为3D细胞模型在基因转染方面的应用提供实验依据。     

阿密茴素拮抗多柔比星诱发的组织毒性及其机制研究

多柔比星(Doxorubicin, DOX)是临床上使用最广泛的蒽环家族化疗药物.为了研究阿密茴素(Visnagin, VIS)能否缓解DOX诱发的肝、肾毒性及其相关机制,此研究首先构建DOX急性、慢性肝肾损伤小鼠模型,通过观察小鼠肝肾细胞死亡率、肝肾功能变化评价VIS对肝肾损伤的保护作用.在急性和慢性损伤模型中,原位末端凋亡实验(TUNEL)结果表明VIS可以显著降低肝肾细胞凋亡率;而慢性模型中,VIS还能缓解肝肾功能损伤.此外,实验结果表明VIS可以显著抑制DOX诱发的TOP2-DNA共价复合物形成,提示VIS可能通过抑制DOX下游的TOP2通路起保护作用.研究结果将为后续深入探究降低DOX毒副作用的课题提供参考.     

ABL沉默对DOX和TRAIL诱导结肠癌细胞HT29凋亡的影响

研究酪氨酸激酶Abelson(ABL)基因沉默与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand,TRAIL)、阿霉素(doxorubicin,DOX)联合作用对结肠癌细胞株HT29凋亡的影响.利用shRNA慢病毒载体构建ABL沉默稳转细胞株,并用Western blot检测ABL表达水平;细胞计数试剂盒8(cell count kit 8,CCK8)实验检测细胞增殖和药物毒性;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;Western blot检测凋亡相关蛋白PARP1,cleaved-caspase3的表达水平.结果表明:TRAIL,DOX均能够抑制结肠癌细胞的细胞活性,二者联合用药可在较低剂量诱导细胞凋亡;ABL基因沉默能够抑制结肠癌细胞增殖,但同时也抑制了TRAIL对HT29细胞的凋亡诱导作用,以及TRAIL和DOX对HT29细胞凋亡的协同作用.可见,DOX和TRAIL联合用药能够显著诱导HT29细胞发生凋亡;虽然ABL沉默能抑制HT29细胞增殖,但同时也抑制了TRAIL和DOX协同促进HT29细胞凋亡的作用.     

阴离子调控PEG化纳米钻石对阿霉素的负载及其与HepG2肿瘤细胞的作用

纳米钻石(ND)因具有高生物相容性、高化学稳定性、对生物分子和药物高亲和力以及表面易于修饰等优点,使其在生物医药方面的应用备受关注。文章采用共价耦联方法,用NH_2-PEG-COOH(PEG)修饰ND形成PEG化纳米钻石(ND-PEG),使其作为药物载体,分别探究了在浓度为1 mol/L的Ac~-、Cit~(3-)和HCO~-_3介质中物理吸附抗癌药物阿霉素(DOX)的影响。发现ND-PEG对DOX吸附量的大小顺序为Ac~-HCO~-_3Cit~(3-),且远大于在去离子水中的吸附量,表明ND-PEG吸附DOX受阴离子调控。在Na_3Cit介质中负载DOX的量为125.24μg/mg,体外模拟释药表明在pH 5.0时体系的累积释药率为34.83%,其药物利用率最高。利用紫外可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪和马尔文粒度仪对纳米粒子进行了表征。此外,通过细胞形态和MTT实验探究了该纳米药物体系与人肝癌细胞(HepG2)的作用,显示ND-PEG/DOX能高效杀死肿瘤细胞,这为制备高载药量的纳米钻石药物体系奠定了实验基础。     

1,25双羟维生素D3对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖和胶原合成的影响

探讨1,25双羟维生素D3对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖和胶原合成的影响.以体外培养的人瘢痕成纤维细胞为实验模型,将1,25双羟维生素D31nmol/L、0.1nmol/L、0.01nmol/L加入细胞培养液中进行干预并与乙醇对照组比较,用乳酸脱氢酶实验检测药物的细胞毒性,并通过MTT实验和羟脯氨酸测定实验分别检测药物对成纤维细胞增殖活性和胶原合成的影响.0.1nmol/L、1nmol/L的1,25双羟维生素D3组对成纤维细胞的生长有抑制作用,与对照组比较差异有显著性(P＜0.01),0.01nmol/L、0.1nmol/L、1nmol/L的1,25双羟维生素D3对瘢痕成纤维细胞胶原合成具有抑制作用(P＜0.01),并呈剂量依赖关系.1,25双羟维生素D3在体外对瘢痕成纤维细胞细胞增殖和胶原合成具有抑制作用.     

可降解纳米氧化钇空心球载药体系的体外抗肿瘤效应

纳米氧化钇空心球在生物医学领域具有广泛的应用.以酚醛树脂微球为模板,合成出了尺寸均一、分散性好的纳米Y₂O₃空心球(HYNPs).它不仅在体外表现出显著的酸性降解行为,而且负载抗肿瘤药物阿霉素(DOX)后,载药体系HYNPs-DOX也表现出明显的pH响应药物释放特点.pH为5.0时,72 h的药物释放可达到70.46%;而pH为 7.4时,72 h的药物释放仅25.04%.进一步通过激光共聚焦显微镜监测载药体系在细胞内的DOX释放,发现随着时间的延长,细胞内DOX的荧光逐渐增加,表明DOX在细胞内释放量的增加.体外抗肿瘤细胞毒性结果显示,HYNPs对肿瘤细胞MCF-7和MDA-MB-231的活性没有影响,而HYNPs-DOX则表现出较高的体外抗肿瘤效应,与游离DOX相当.可见,该材料作为抗肿瘤药物载体具有潜在的应用价值.     

骨折固定用三维编织复合材料的性能

为避免传统金属骨折固定材料应力遮挡效应,采用真空浸渍法制备了新型骨折固定用三维编织碳纤维/环氧(C3D/EP)复合材料,研究了该材料的弯曲、剪切和冲击性能,讨论了其失效方式,通过体外细胞培养法对C3D/EP复合材料的细胞毒性进行了评价.结果表明,与常用金属骨固定材料相比,纤维含量为43%的C3D/EP复合材料弯曲强度已超过不锈钢并接近钛合金,但模量比后二者低得多,与人骨相近;与长纤维复合材料(CL/EP)相比,C3D/EP复合材料破坏时不发生脆性断裂,另外,3T3细胞系和小鼠骨髓基质细胞毒性实验表明,该材料基本没有细胞毒性.上述结果表明该C3D/EP骨折固定复合材料具有良好的应用前景.     

体外培养乳腺癌肿瘤干细胞及其耐药相关性研究

肿瘤干细胞(CSCs)是肿瘤组织中存在的少数具有自我更新和多向分化潜能的细胞亚群,具有较强的放化疗抵抗能力,是导致肿瘤复发和转移的罪魁祸首.因此,建立研究肿瘤干细胞的耐药模型十分重要.建立乳腺癌肿瘤干细胞的体外培养体系,MCF-7细胞在此条件下形成细胞球.采用碱性磷酸酶染色、流式分析、实时荧光定量PCR和蛋白印迹等方法对细胞球的干细胞特性进行验证.随后,通过阿霉素(一种常用的化疗药物)毒性实验表明,肿瘤干细胞具有更低的药物摄取效率和更高的药物抵抗能力.另外,肿瘤干细胞高表达ABCG2转运蛋白,后者是细胞产生耐药性的原因.     

二氧化钛纳米管作为肿瘤药物载体系统的体外负载及释放

利用表面吸附作用,将抗癌药物阿霉素(doxorubicin,DOX)负载到二氧化钛纳米管(titanium dioxide nanotubes,TiO_2-NTs)上,并进行体外药物缓释实验.通过研究DOX的质量浓度以及负载时间等因素对TiO_2-NTs的负载率和包封率的影响,得出DOX的最佳负载质量浓度为0.7 mg/mL,最佳负载时间为24 h.TiO_2-NTs对DOX的载药率为40%,包封率为75%左右.负载在TiO_2-NTs上的DOX,释放速率对pH值敏感.在pH=7的中性条件下,DOX基本不释放;在pH=3的酸性条件下,DOX随着时间的变化缓慢释放,最终的总释放率可达75%以上.     

Fe_3O_4/SiO_2/石墨烯-CdTe量子点/CS纳米复合材料对smcc-7721细胞的毒性

研究磁性Fe_3O_4/SiO_2/石墨烯-CdTe量子点/脱乙酰壳多糖纳米复合材料(FGQCs)提高药物传输效率的潜力。通过MTT法检测细胞活力,相差倒置显微镜观察给药后的细胞生长形态,流式细胞仪检测药物载体混悬液(5-FU-FGQCs)对smmc-7721细胞增殖的影响。实验结果表明,FGQCs具有良好的生物相容性,5-FU-FGQCs具有更高的药物输送效率,证明FGQCs增强了5-FU药物的细胞毒性。     

基于阿霉素治疗的胃癌中lncRNA表达谱的微阵列分析

为了研究药物阿霉素作用前后胃癌细胞中lncRNA表达的变化,采用微阵列技术分析AGS细胞中lncRNA和mRNA的基因表达谱,运用基因本体(GO)分析和KEGG分析探究基因表达功能,通过实时定量PCR实验对添加DOX前后AGS细胞中具有功能的ln-cRNA表达水平进行分析.研究结果显示,添加DOX后的AGS细胞lncR...     

π-π堆积的氧化还原型阿霉素脂质体的制备与抗肿瘤活性评价

为了合成π-π堆积的氧化还原型磷脂酰胆碱(Pyr-SS-PC),并制备"高载药量和促释放"阿霉素脂质体(DOX/Pyr-SS-PC Lips),对脂质体粒径、包封率、体外释放和稳定性等物化性质进行了研究,采用MTT法评价该脂质体对3种人类肿瘤细胞的体外细胞毒性,以荷MCF-7乳腺癌Balb/c裸鼠为肿瘤模型考察该脂质体...     

生物材料的3D打印研究进展

在生物医药领域,通过对生物材料或活细胞进行3D打印,可构建复杂生物三维结构如个性化植入体、可再生人工骨、体外细胞三维结构体、人工器官等,因而基于生物3D打印在个性化定制及复杂结构调控制造上的独特优势,综述了生物3D打印技术的基本工艺、应用领域与研究进展.重点针对3D打印生物材料这一研究热点,全面讨论了喷墨打印和注射挤出打印两种路径,分析总结了3D打印相关生物材料并应用于体外模型、医疗器械和植入体的制造以及可降解组织支架、细胞三维结构体的构建,最后对该技术未来发展趋势和研究重点提出展望.     

视皮层简单细胞三维时空计算模型

以模拟初级视觉皮层(V1)简单细胞基本属性为基础,构造了能检测视频序列中运动信息的三维时空计算模型,即联合感受野模型(3D CORF).该模型充分利用背侧外侧膝状核(LGNd细胞)与V1之间的映射关系,给出了时空不可分离的LGNd细胞运动信息检测方法,建立了能展现多个LGNd细胞响应联合特性的子集单元,提出了利用空间上几何平均、时间上加权平均的方法计算特定区域内子集单元的联合响应,从而实现了简单细胞对运动信息的检测.实验结果表明:建议的3D CORF模型比现有的时空计算模型(如3D Gabor模型)更能反映真实简单细胞的特性,且具有较好的鲁棒性.     

主-被动靶向细胞内还原引发释放的聚合物纳米胶束抗癌药物

先用开环聚合(ROP)合成大分子的RAFT试剂(PCL-SS-DMP),然后采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)法,合成了亲水性的N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)和主动靶向配体叶酸单体丙烯酰胺-叶酸(AA-FA),制备了具有主动靶向还原敏感性的两亲性嵌段共聚物(PCL-SS-b-PHPMA-b-PFA),用核磁共振(1 HNMR)对其结构进行表征.此共聚物在水溶液中可自组装形成聚合物胶束,由透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征可知胶束为尺寸约100nm的球形颗粒,用DLS观察到胶束粒径在10mmol二硫苏糖醇作用下随时间的增加而逐渐增大.以抗癌药物阿霉素(DOX)为模型药物,研究载药胶束在模拟人体环境中的控释行为.用四氮唑盐还原法(MTT)研究不同浓度的聚合物胶束对人宫颈癌HeLa细胞的细胞毒性,并评价载药胶束在细胞中的抗癌效果.结果表明,PCL-SS-b-PHPMA-b-PFA可作为包载DOX的一种新型纳米材料,载药胶束的体外释放呈明显的还原依赖性,且具有较好的体外抗肿瘤活性,有望成为理想的抗肿瘤药物载体.     

Fe3O4/SiO2/石墨烯-CdTe量子点/CS纳米复合材料对smcc-7 721细胞的毒性研究

研究磁性Fe₃O₄/SiO₂/石墨烯-CdTe量子点/脱乙酰壳多糖纳米复合材料(FGQCs)提高药物传输效率的潜力。通过MTT法检测细胞活力,相差倒置显微镜观察给药后的细胞生长形态,流式细胞仪检测药物载体混悬液(5-FU-FGQCs)对smmc-7 721细胞增殖的影响。实验结果表明,FGQCs具有良好的生物相容性,5-FU-FGQCs具有更高的药物输送效率证明FGQCs增强了5-FU药物的细胞毒性。