Instrumented Indentation Investigation on the Viscoelastic Properties of Porcine Cartilage

Articular cartilage lubricates the contact surfaces in human joints and provides a shock-absorbing effect which protects the joint under dynamic loading. However, this shock-absorbing effect is gradually reduced as the result of normal wear, tear and aging-related cartilage loss. Thus, with the increasing average human life expectancy, the issue of joint health has attracted significant interest in recent decades. In developing new materials for the repair or regeneration of damaged articular cartilage, it is essential that the difference in the mechanical properties of healthy and damaged cartilages is well-understood. In the present study, the hardness and Young＇s modulus of damaged and healthy porcine articular cartilage samples are evaluated via a quasi-static nanoindentation technique. A dynamic mechanical analysis method is then applied to determine the viscoelastic properties of the two samples. The results presented in this study provide a useful insight into the mechanical properties of articular cartilage at the mesoscale, and therefore fill an important gap in the literature.     

纳米金-聚乙烯亚胺基因载体的制备

目的:基因方法治疗癌症近年来取得了很大的突破,因此基因载体的构建显得尤为重要.其中纳米基因载体合成简单,成本低廉,并能够包裹、浓缩、保护核苷酸使其免受核酸酶降解,因此纳米材料广泛地应用于基因输送.我们拟开展聚乙烯亚胺-纳米金基因载体的制备及其表征.方法:采用层层包裹技术制备基因载体,首先通过柠檬酸钠还原法制备纳米金颗粒后,应用11-巯基十一烷酸对金颗粒进行修饰,使其表面带有羧基,然后进一步将带有氨基的低分子量聚乙烯亚胺与羧基进行连接.应用动态光散射(DLS),紫外可见光谱(UV)和透射电子显微镜(TEM)对构建的纳米基因载体进行表征.结果:成功制备了聚乙烯亚胺-纳米金基因载体,检测表明每一步制备出的产物纳米尺寸在20-30nm之间,液体均匀稳定,分散系数(PDI)在0.2以下,Zeta电位测定表明,每步的产物电荷变化与外层包裹的反应物有关.尽管金颗粒外层包裹聚乙烯亚胺,但是总体上纳米载体尺寸没有发生太大的变化,TEM检测表明每一步形成了均匀的、单分散的、球状的纳米颗粒.结论:我们通过层层包裹技术成功制备了聚乙烯亚胺-纳米金基因载体,在进一步开展的生物活性的检测中,希望通过纳米载体的携带作用,将基因转染进靶细胞,从而检测相关基因对靶细胞的沉默作用,提高基因药物的应用,为开发新型基因药物提供基础.     

杂交鹅掌楸悬浮细胞高效摄取具有良好生物相容性的超微介孔氧化硅纳米颗粒

采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)系统研究了超微介孔氧化硅纳米颗粒(MSNs)和杂交鹅掌楸悬浮细胞共孵育的互作特征.将MSNs通过异硫氰酸荧光素(FITC)标记后,再利用LSCM观察其被植物细胞摄取的情况.结果表明,5~15nm的MSNs可以通过内吞途径有效将FITC分子载入完整植物细胞.然而,在无MSNs作为载体的情况下,游离FITC分子则无法进入完整植物细胞.SEM观察结果进一步表明,MSNs容易聚集在完整植物细胞的表面,而且通过硅元素含量对比分析,直接证明了MSNs可以被完整植物细胞摄取到其内部.其次,利用荧光素二乙酸酯染料分析和MSNs共培养24h后的植物细胞的活性,其结果表明,这些细胞仍然保持很好的活力,而且也没有观察到明显的细胞死亡.最后发现,这些和MSNs共培养后的鹅掌楸细胞仍可以通过胚胎发育实现植株再生.综上所述,在植物生物学中,这种超微MSNs作为纳米载体可以应用到细胞的体外外源基因转染.     

Oxidative-damage effect of Fe3O4 nanoparticles on mouse hepatic and brain cells in vivo

To assess the biological safety of Fe3O4 nanoparticles （NPs）, the oxidative-damage effect of these NPs was studied. Twenty-five Kunming mice were exposed to Fe3O4 NPs by intraperitoneai injection daily for 1 week at doses of 0, 10, 20, and 40 mg.kg1. Five Kunming mice were also injected with 40 mg.kg 1 ordinary Fe3O4 particles under the same physiological conditions. Biomarkers of reactive oxygen species （ROS）, glutathione （GSH）, and malondialdehyde （MDA） in the hepatic and brain tissues were detected. Results showed that no significant difference in oxidative damage existed at concentrations lower than 10 mg.kg i for NPs compared with the control group. Fe3O4 NP concentration had obvious dose-effect relationships （P〈 0.05 or P 〈 0.01） with ROS level, GSH content, and MDA content in mouse hepatic and brain tissues at〉20 mg.kg 1 concentrations. To some extent, ordinary Fe3O4 particles with 40mg.kg -1 concentration also affected hepatic and brain tissues in mice. The biological effect was similar to Fe3O4 NPs at 10 mg. kg-1 concentration. Thus, Fe3O4 NPs had significant damage effects on the antioxidant defense system in the hepatic and brain tissues of mice, whereas ordinary Fe3O4 had less influence than Fe3O4 NPs at the same concentration.     

磁纳米颗粒标记脂肪干细胞向软骨分化及体外MRI示踪的实验研究

目的:探讨磁纳米颗粒(magnetic iron oxide particles,MIOP)体外标记脂肪间充质干细胞(ASCs)向软骨分化及MRI示踪的可行性。方法:从小鼠脂肪组织中分离培养、扩增脂肪间充质干细胞(ASCs),流式鉴定细胞表型后,分别采用不同浓度(25μg/mL,50μg/mL)的MIOP标记ASCs并向软骨细胞诱导分化。普鲁士蓝染色和透射电镜(TEM)鉴定细胞内磁纳米铁颗粒分布情况,应用3.0T MRI体外检测标记软骨细胞MRI信号。结果:从脂肪组织中可以分离获得大量高表达CD90、CD105、Sca-1的ASCs,不同浓度(25μg/mL,50μg/mL)的MIOP与ASCs共同孵育24小时后,普鲁士蓝染色发现ASCs随MIOP浓度的增加,蓝染程度逐渐加深且标记的ASCs可以向软骨细胞分化;TEM证实细胞内分布大量的黑色纳米铁颗粒。体外MRI T2序列证实随着MIOP浓度(25μg/mL,50μg/mL)的增加MRI信号值逐渐减低且具有统计学差异(P0.05)。结论:MIOP可以标记ASCs向软骨分化,体外应用MRI可以对其进行示踪。     

纳米山药多糖合生元结肠靶微生态调节剂对菌群失调大鼠免疫因子及SOD、MDA、NO、MPO表达的影响

摘要：目的 探讨纳米山药多糖双歧杆菌合生元结肠靶微生态调节剂对菌群失调模型大鼠的免疫因子及超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、髓过氧化物酶（MPO）表达的影响。方法 大鼠i.g盐酸林可霉素造成菌群失调伴有免疫缺陷肠炎模型,将大鼠随机分成靶向制剂组、阳性对照组和自然恢复组,紫外分光光度法检测结肠匀浆样本SOD、MDA、NO和MPO含量,微量溶血酶标仪分光光度法测定血清溶血素水平,ELISA法测定IL-1β、IL-6、TNF-α、sIgA及GM-CSF含量。结果 与自然恢复组相比,纳米山药多糖组显著提高大鼠溶血素水平（0.406±0.0122 vs 00.267±0.0138）、sIgA（51.64±4.21 vs 35.26±3.05）和SOD（13.400±0.255 vs 6.250±0.144）含量（t=14.14,t=8.351,t=31.68,P<0.05）,明显降低大鼠结肠样本中MDA（1.255±0.082 vs 22.070±0.080）、NO（1.520±0.112 vs 3.260±0.134）和MPO（0.520±0.065 vs 1.110±0.218）的含量（t=59.61,t=26.02,t=6.351,P<0.05）,L-1β（65.23±3.09 vs 119.67±9.97）、IL-6（156.67±3.91 vs 225.46±3.60）、TNF-α（30.56±5.60 vs 1.110±0.218）和GM-CSF（125.615±4.164 vs 205.99±3.45）在大鼠血清中的表达均有不同程度的明显的的下降（t=12.77,t=31.68,t=8.29,t=28.88,P<0.05）,且恢复到正常水平。结论 纳米山药多糖双歧杆菌合生元结肠靶微生态调节剂能减轻肠道炎症,提高溶血素水平、sIgA和GM-CSF含量,降低IL-1β、IL-6、TNF-α含量,提高机体免疫能力,是理想的中药微生态调节剂。     

纳米山药多糖结肠靶向微生态调节剂对菌群失调大鼠胃肠激素的影响

目的研究纳米山药多糖结肠靶向微生态调节剂对肠道菌群失调模型大鼠胃肠激素的影响。方法以i.g盐酸林可霉素造成肠道菌群失调模型,将大鼠随机分成正常组,阳性对照组,纳米山药多糖高、中、低剂量组,自然恢复组和模型组。以水合氯醛对大鼠进行麻醉,应用放射性免疫法对各组大鼠的血清及结肠组织的血管活性肠肽、胃动素、生长抑素和P物质四种胃肠激素进行测定。结果与模型组相比较,纳米山药多糖高、中剂量组能够降低血管活性肠肽、胃动素、生长抑素和P物质的含量,差异具有统计学意义(P0.05),且恢复到正常水平。结论纳米山药多糖结肠靶向微生态调节剂能够恢复血管活性肠肽、胃动素、生长抑素和P物质四种胃肠激素的正常水平,具有调节胃肠道动力,促使胃肠道的正常收缩和改善胃肠道对水和电解质运输的能力。     

RGD/FA双靶纳米金棒的制备及其在肿瘤细胞协同靶向成像与光热治疗中的应用

目的:通过制备RGD/FA双靶纳米金考察其与高表达整合素与叶酸受体B16细胞的协同靶向成像与热疗作用;方法:采用功能化PEG分子将靶向小分子RGD与叶酸通过强健Au-S键连接至纳米金棒表面,利用激光共聚焦与808 nm近红外激光器评价修饰纳米金的协同靶向作用;结果:RGD与叶酸分子被成功连接于纳米金表面,且双靶纳米金对小鼠黑色素瘤细胞具有较好的协同靶向作用;结论:同时靶向同一肿瘤细胞的不同表位,可克服单一靶向功能化纳米粒子难以在肿瘤位点有效积累的问题,本研究为多功能纳米金棒在临床肿瘤早期诊断与光热治疗中的应用提供研究基础。     

基于核酸适配体的生物分析新方法研究进展

核酸适配体是从随机文库中采用SELEX技术筛选所得的单链短链寡核苷酸片段(通常为15-80个ss DNA或ss RNA)。其能够折叠形成独特稳定的三维结构,通过静电相互作用,氢键,范德华力,碱堆叠或多种作用力组合特异性地与多种靶标结合。适配体因具有构象变化能力而被用作生物分析中的理想识别配体。目前,基于适配体的生物分析新方法得到广泛研究,并用于蛋白多肽类药物分析、疾病标志物诊断、外泌体检测、循环肿瘤细胞检测和病毒检测等方面。本文综述了核酸适配体用于生物分析方法开发的最新进展,比较和讨论不同分析方法,并对基于适配体的生物分析新方法提出了设想和展望,为开发新的生物分析方法和检测技术提供了思路和借鉴。     

早期子宫颈恶性肿瘤腹腔镜手术中两种示踪剂前哨淋巴结活检结果的对比分析

目的:通过在早期子宫颈恶性肿瘤患者中应用吲哚箐绿(ICG)及纳米炭混悬液为示踪剂行腹腔镜下前哨淋巴结(sentinel lymph node,SLN)切除术,对比两种示踪剂的示踪效果,寻找临床更适宜普遍使用的示踪剂。方法:选取仁济医院妇瘤科2016.8～2019.10期间诊断明确的122例早期子宫颈恶性肿瘤患者为研究对象。随机采用ICG或纳米炭为前哨示踪剂。对两种示踪剂的显影情况和SLN的示踪效果进行分析。结果:在122例子宫颈恶性肿瘤病例中,宫颈注射ICG64例,检出SLN385枚,平均每个患者检出6.02枚SLN,检出率100%(64/64),特异度96.77%,敏感度75%。宫颈注射纳米炭混悬液58例,检出SLN265枚,平均每个患者检出4.57枚SLN,检出率96.9%(56/58),特异度96.36%,敏感度66.67%。两种示踪剂都有较好的示踪效果(P=0.9356)。结论:早期子宫颈恶性肿瘤行宫颈注射ICG或纳米炭混悬液,腹腔镜下显影的SLN均具有较高的检出率与准确率,是一种较为可行的方法,可普遍开展,值得推广。