海藻酸盐固定化北京丙酸杆菌丙酸发酵的研究

本文报道利用海藻酸钠固定化北京丙酸杆菌,及其丙酸发酵的最适条件。最适海藻酸钠和菌体的起始浓度分别为2％和I00％(w／v)。菌体和海藻酸盐混合滴入CaCl₂：溶液中得到直径为3—4 mm球形颗粒。将固定化细胞放入25ml厌氧管中5 g颗粒/15ml培养基。其成分为(％)：葡萄糖1,酵母膏0．5,CaCI₂0.1。30℃静置培养产生大量的挥发酸,丙酸对乙酸的比例接近10：1。固定化细胞重复利用发酵30次,保持稳定活性65天。     

一种新型蛋白类药物口服载体的海藻酸钠/巯基化果糖-壳聚糖复合水凝胶

壳聚糖经果糖修饰以改善其水溶性,再经半胱氨酸修饰得到巯基化果糖-壳聚糖。海藻酸钠与巯基化果糖-壳聚糖混合溶液经氯化钙及硫酸钠双重交联制得复合水凝胶珠。溶胀试验结果表明:该凝胶珠在pH值6.8及7.4时的溶胀率分别是pH值1.2时的7倍和10倍左右。牛血清白蛋白(BSA)包载试验结果表明:BSA重量为凝胶珠质量的20%时,包载率可达94%以上,随着巯基化果糖-壳聚糖在凝胶珠中比例增加,BSA包载率上升。BSA释放试验表明:pH值1.2时BSA的释放率很低,只有6%～10%的BSA从凝胶珠中释放出来,随后累积释放量基本不变;pH值6.8和pH值7.4时BSA的释放率迅速提高,因此这种复合水凝胶珠可作为一种潜在的口服蛋白类药物载体。     

明胶/海藻酸钠/沙蒿胶复合水凝胶的制备及表征

为探究明胶（G）、海藻酸钠（SA）,沙蒿胶（ASKG）对复合水凝胶的力学性能、溶胀和保湿性能的影响,采用共混-离子交联法制备海藻酸钠/明胶/沙蒿胶复合水凝胶,并对制得的水凝胶进行结构表征和溶血率测试。结果表明:当G质量分数为2.5%,SA为1.5%,ASKG为0.7%时,复合水凝胶压缩强度达到427.2 kPa,拉伸强度达到563.449 kPa,断裂伸长率为117%,溶胀率为744%,且具有较好的保湿性能。红外光谱表明,由于沙蒿胶中存在大量羟基,因此加入沙蒿胶后在3 300 cm^-1～3 600 cm^-1羟基峰形变宽。G/SA/ASKG复合水凝胶溶血率低于5%,具有较好的网络孔结构和血液相容性,为复合水凝胶在医用敷料方面的应用提供一定的参考价值。     

生长激素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊促进骨折愈合的组织学研究

目的:观察生长激素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊促进兔挠骨骨折愈合的作用。方法:实验将新西兰兔80只,在制备新西兰兔右桡骨中段3mm骨缺损模型的基础上,随机分成四组:口服生长激素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊组、皮下注射生长激素组、口服空微胶囊组和生理盐水对照组。实验组口服生长激素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊和皮下注射生长激素,对照组口服空微胶囊。并于术后9、17、30、42d定期HE染色和地衣红染色观察各组的骨折愈合情况。结果:本实验HE染色结果表明,由于在骨缺损部位成纤维细胞产生的大量胶原纤维为基质,形成透明软骨及成骨细胞,骨小梁生长的基础,连接骨痂形成和骨髓腔贯通。而观察到生长激素微胶囊组各期提前生长及改建提前的形态。地衣红染色图像结果分析及直方图的分析表明:生长激素微胶囊组胶原纤维产生促进骨小梁提前形成,进而骨折处骨性骨痂的提前愈合和髓腔的提前贯通。结论:生长激素-海藻酸钠-壳聚糖微胶囊口服能促进骨折修复愈合。     

载荷壳聚糖微球的海藻酸钠水凝胶的制备

目的:在支架材料上引入具有控释行为的微球,旨在通过微球包裹生长因子,通过生长因子的缓慢释放从而促进种子细胞的生长分化。方法:本实验通过在海藻酸钠水凝胶中负载具有控释功能的壳聚糖微球,并通过在微球中包载溶菌酶从而达到控制壳聚糖降解速率的功效。实验研究了不同搅拌速度下壳聚糖微球的形貌及粒径大小,通过扫描电镜对壳聚糖微球及复合支架的形貌进行了观察,通过紫外光吸收法测试了微球的载药量及包封率,并研究了壳聚糖微球在体外的降解行为等。结果:制备的壳聚糖微球表面较光滑,溶菌酶的包封率在25.78%-41.89%之间,载药量在15.20%-24.44%之间。包封溶菌酶的微胶囊在降解9天后壳聚糖分子量下降了70.40%,载荷微球的复合凝胶孔洞增多,孔洞大小均匀。结论:此复合材料有望作为载荷软骨相关生长因子的支架模型,从而解决软骨组织工程中种子细胞匮乏的问题。     

包埋法固定化真菌漆酶及其应用研究

采用海藻酸钠包埋法固定真菌漆酶,海藻酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为3%和4%,最佳给酶量为30U,最大回收率为48.0%.与游离漆酶相比,固定化漆酶的热稳定性有明显改善,最适反应pH向酸性方向漂移0.5,最适反应温度提高了5℃.使用固定化酶处理低浓度造纸废水,运行8批次后残留酶活为64%.     

锰过氧化物酶的耦合固定化及其性质研究

分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖为载体,并以戊二醛为交联剂,通过包埋-交联和吸附-交联两种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。与游离酶相比,制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7.0降低到5.0、5.0和3.0,最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化酶的耐热性都显著提高,其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH 2.2～11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6～9次酶活力,重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中,用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下,以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下,均表现出与游离酶相近的脱色能力,并且在重复进行的摇床实验中,脱色能力未降低,反应前后的酶活力均没有损失。     

使用透明质酸钠复合海藻酸钠水凝胶球3D培养软骨细胞抑制细胞去分化的研究

目的:验证海藻酸钠(Alginate,Alg)水凝胶球添加透明质酸钠(Sodium hyaluronate,HA)后,对大鼠膝软骨细胞体外3D培养时软骨细胞去分化的抑制情况。方法:用Ⅱ型胶原酶消化法获取2周龄SD大鼠膝关节原代软骨细胞,体外培养传代至P2。细胞分为2组,1组用2%海藻酸钠水凝胶球3D培养(Alg组),另一组用2%海藻酸钠+1%透明质酸钠的水凝胶球3D培养(Alg/HA组),采用正交法制作海藻酸钠水凝胶球。培养14天后,两组各取水凝胶球进行死活细胞染色观察细胞状态。其他水凝胶球收集后用4%多聚甲醛固定,30%蔗糖溶液脱水,OCT(Optimal cutting temperature compound)包埋剂包埋切片,采用苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE染色)、甲苯胺蓝染色观察软骨细胞形态;采用阿利新蓝染色观察对比糖胺聚糖(Glycosaminoglycan,GAG)含量;采用免疫荧光染色对比Ⅱ型胶原(Collagen typeⅡ,ColⅡ)含量;采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测软骨细胞ColⅡ和聚蛋白多糖(Aggrecan,ACAN)的表达情况。结果:死活细胞染色显示两组水凝球内软骨细胞状态良好,几乎无死细胞;阿利新蓝染色显示Alg/HA组与Alg组相比软骨细胞分泌更多的GAG;免疫荧光染色显示Alg/HA组比Alg组软骨细胞内含更多的Ⅱ型胶原;Western blot显示Alg/HA组软骨细胞比Alg组ColⅡ的蛋白表达更多。结论:含透明质酸钠的海藻酸钠水凝胶可以更好地维持软骨细胞的表型,抑制软骨细胞去分化。     

桦褶孔菌漆酶固定化及其对染料的降解

采用壳聚糖交联法和海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化桦褶孔菌产生的漆酶,探讨最佳固定化条件,固定化漆酶的温度,pH稳定性及操作稳定性,并以两种固定化酶分别对4种染料进行了降解.结果表明:(1)壳聚糖交联法固定化漆酶的最佳条件为:壳聚糖2.5%,戊二醛7%,交联时间2h,固定化时间5h,给酶量1g壳聚糖小球:1mL酶液(1U/mL),固定化效率56%;(2)海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化漆酶的最佳条件为:海藻酸钠浓度4%,壳聚糖浓度0.7%,氯化钙浓度5%,戊二醛浓度0.6%,给酶量4mL 4%海藻酸钠:1mL酶液(1U/mL),固定化效率高达86%;(3)固定化的漆酶相比游离漆酶有更好的温度和pH稳定性;(4)比较两种固定化漆酶,海藻酸钠-壳聚糖包埋交联法固定化酶的温度及酸度稳定性要优于壳聚糖固定化酶,但可重复操作性要弱于后者,两者重复使用8次后的剩余酶活比率分别为71%及64%;(5)两种固定化酶对所选的4种不同结构的合成染料均有较好的降解效果,其中壳聚糖固定化酶对茜素红的降解效果及重复使用性极佳,重复降解40mg/L的茜素红10次,降解率仍保持在100%.     

海藻酸钠明胶协同固定化的研究

目的:研究不同因素对固定化微胶囊的影响以及不同物质向微胶囊扩散的规律。方法:采用海藻酸钠与明胶协同固定化制备微胶囊,考察了海藻酸钠、明胶浓度等因子对微胶囊直径与机械强度的影响,以及牛血清蛋白与葡萄糖向微胶囊扩散的状况,并利用非稳态传递模型计算了这两种物质在微胶囊中的有效扩散系数。结果:随着海藻酸钠质量浓度的升高,微胶囊的直径与机械强度逐渐增大。制备的最优条件是CaCl2浓度为10%,滴定速度为180滴/min,最优浸泡时间为30min。在此条件下,葡萄糖与牛血清蛋白的有效扩散系数分别为4.63×10-5cm2/min、1.01×10-7cm2/min。结论:海藻酸钠明胶协同固定化制备的微胶囊作为一种生物载体,非常适合细胞或酶的固定化。