聚乙烯醇降解酶产生菌的分离和发酵条件

从工厂废水中分离到一株高效降解聚乙烯醇(PVA)的细菌D8株,四天能将培养基中0.5％的PVA(500,1700)完全降解,经鉴定为假单胞菌属类产碱假单胞菌(Pseudoraonospseudoalcaligenes)。对菌株的发酵条件进行了研究,结果表明,最适培养基成份为(％)：PVA1．5,(NH4),SO4 0．1,K2HPO4 0．24,KH2PO4 0．04, MgSO4·7H2O 0.035,NaCl 0.01,FeSO4 0.001,酵母膏0.15;起始pH 7.5;通气量在250ml三角瓶装30ml培养基为最逢,于30℃,160r／rain的旋转摇床振荡培养72h产酶活力最高。     

新型聚乙烯亚胺衍生物在Hep G2细胞中转染和毒性的研究

目的:研究以1,4-丁二醇二氯甲酸酯为连接剂的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)衍生物PEI-Bu对肝癌细胞的转染活性和细胞毒性的影响.方法:以荧光素酶质粒作为报告基因,研究高分子和DNA的复合物在HepG2细胞中的转染活性,研究高分子对Hep G2细胞的毒性.结果:Hep G2细胞转染结果显示我们构建的聚乙烯亚胺衍生物PEI-Bu有比阳性对照PEI 25 kDa和Lipofectamine 2000更高的基因表达;细胞毒性结果显示PEI-Bu随着浓度的增加,其毒性显著低于PE125 kDa.结论:HepG2细胞实验教据显示PEI-Bu是一种高效、低毒,在肝脏基因治疗领域有相当前景的非病毒载体.     

新型阳离子基因传递载体PEI-PBLG的细胞转染研究

对新型阳离子聚合物PEI(10kD)-PBLG进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。通过粒径分析及扫描电镜(SEM)观察PEI(10kD)-PBLG与质粒pEGFP自组装形成的颗粒形态及粒径,预测其进入细胞的可能性。使用MTT比色法分析PEI(10kD)-PBLG、PEI(25kD)-PBLG、PEI(10kD)和PEI(25kD)的细胞毒性差异。选用表达增强型绿色荧光蛋白的质粒pEGFP作为报告基因模型,将其与PEI(10kD)-PBLG自组装后,分别转染真核细胞株Hela、COS-7、Vero-E6和ECV304,应用流式细胞术检测细胞转染效率,并比较了血清、缓冲液、细胞谱等多种因素对基因转染效率的影响。PEI(10kD)-PBLG可包裹质粒形成粒径100~120nm的纳米复合物,适合介导质粒进入细胞。该纳米粒复合物对转染缓冲液的敏感度较低,并能够在10%血清存在的条件下,转染全部实验用细胞株,尤其对Hela的转染效率最高,其次是COS-7、Vero-E6和ECV304;其中PEI-PBLG(10kD)/pEGFP复合物转染Hela细胞的比率为45.02%,高于PEI(10kD)/pEGFP的29.16%;PEI(10kD)-PBLG的细胞毒性作用显著低于PEI(25kD)、PEI(10kD)和PEI(25kD)-PBLG。新型阳离子多聚物PEI(10kD)-PBLG在提高PEI介导的基因转染效率的同时降低了其细胞毒性,提高了生物相容性,有望成为基因转移的有效载体。     

运用偏振光观测聚乙烯磨屑颗粒诱导人工关节假体无菌性松动

目的:探讨运用偏振光显微镜来观测无菌性松动人工关节假体周围的聚乙烯颗粒分布,评估其在研究磨屑颗粒诱导假体无菌性松动机制及防治措施等实验研究中的可行性。方法:我们用雌性新西兰大白兔建立动物模型,在左侧胫骨髓腔内植入羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)涂层假体。并分别于假体表面和膝关节腔内植入0.5×107超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)颗粒。术后行四环素荧光双标记。膝关节滑膜组织苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、骨组织改良丽春红染色后分别用普通光镜和偏振光镜观察,未染色的骨组织行荧光显微镜和偏振光镜观察。结果:在聚乙烯颗粒刺激下,膝关节滑膜组织增生明显,骨-假体结合差,假体周围骨小梁稀疏,偏振光显微镜可清晰显示双折光性的聚乙烯颗粒在膝关节分布于滑膜及其深层结缔组织中,在骨-假体间隙间大量充填,阻碍骨-假体整合。结论:运用偏振光显微镜可以清晰而简便地观察滑膜和假体周围的聚乙烯颗粒分布,与传统实验方法相比,更加直观、简便和经济。     

人工关节假体无菌性松动动物模型的快速建立

目的:人工关节置换手术发展至今,取得了非常大的成功,已在临床解决了许多终末期的关节疾患。研究表明,假体无菌性松动的患者,其假体周围处于高骨更新状态。因此骨-假体界面的早期整合对于阻止磨屑颗粒和细胞因子的迁移至关重要,而限制人工关节假体使用寿命的一个主要原因是磨屑颗粒诱导的假体无菌性松动。在本研究中,我们旨在尝试使用107个UHMWPE颗粒快速建立人工关节假体无菌性松动的兔动物模型,以便为进一步探讨假体无菌性松动的机制及防治奠定实验基础。方法:我们用雌性新西兰大白兔建立动物模型,随机均分为实验组和对照组,在两组动物的左侧胫骨髓腔内植入羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)涂层假体。在实验组中,分别于假体表面和膝关节腔内植入0.5×10~7超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)颗粒。结果:同对照组相比,实验组动物的关节内压力更高、骨组织形态学参数更差、假体生物力学固定强度更低,同时,促炎细胞因子和骨更新标志均显著高于对照组。结论:我们使用很少的UHMWPE颗粒成功快速地建立了人工关节假体无菌性松动的兔动物模型,从而为今后人工关节假体无菌性松动的进一步研究奠定了实验基础。     

蜡样芽孢杆菌聚乙烯醇脱氢酶的表达及酶学特性

【背景】聚乙烯醇脱氢酶(polyvinyl alcohol dehydrogenase,PVADH)能够使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)氧化脱氢,在PVA的生物降解过程中起到重要作用。【目的】从PVA降解菌株蜡样芽孢杆菌DG01中获取pvadh基因,实现PVADH在毕赤酵母中的异源表达并探究其对不同型号PVA的降解特异性,为PVADH在PVA实际降解中的应用提供指导。【方法】通过反转录扩增技术获得长度为1 965 bp的pvadh基因片段,构建pPIC9K-cpvadh重组表达质粒并在毕赤酵母GS115中实现异源表达,甲醇诱导表达蛋白,进行分离纯化后对其酶学性质及降解特异性进行研究。【结果】最佳发酵条件下PVADH粗酶液酶活达到54.55 U/mL。经分离纯化后表达蛋白PVADH的比酶活为173.42 U/mg,分子量为67.1 kDa,等电点为6.06,该酶最适作用温度为41℃,最适作用pH值为7.5,在27-32℃、pH 7.0-8.0条件下酶的半衰期超过4 h,1 mmol/L的Ca2+对酶活力有激活作用。PVADH分别作用于PVA1788、PVA1799...     

化学改性甘蔗渣对固定化细胞发酵产丁醇的影响

旨在研究化学改性的甘蔗渣作为固定化载体对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16发酵制备生物丁醇的影响。首先利用不同浓度的聚乙烯亚胺(PEI)和1 g/L戊二醛(GA)对甘蔗渣表面进行化学改性,增强甘蔗渣对Clostridium acetobutylicum XY16的附载能力。经4 g/L聚乙烯亚胺和1 g/L戊二醛改性的甘蔗渣(添加量10 g/L)应用到固定化批次发酵中,发酵36 h后丁醇和总溶剂浓度最高,分别达到了12.24 g/L和21.67 g/L,同时溶剂的生产速率达到0.60 g/(L·h),生产速率比游离细胞和未改性甘蔗渣固定化细胞分批发酵分别提高了130.8%和66.7%。在此基础上对改性甘蔗渣固定化的细胞进行6次重复批次发酵,丁醇和总溶剂的产量稳定,溶剂生产速率逐渐提高至0.83 g/(L·h),同时转化率也提高至0.42 g/g。     

高密度聚乙烯多孔材料在创伤性眶底缺损整复的临床观察

目的：观察高密度聚乙烯多孔材料Medpor在眶底缺损修复中的临床应用效果,分析相关并发症的术后改善情况。方法：2001年1月起选取20例创伤性眶底缺损患者采用高密度聚乙烯多孔材料作为眶底填充材料实施眼眶重建术,同期选取16例常规钛金属修复作为对照。术后6m嘱患者进行复查评价两者的治疗效果;评价内容包括息者外貌、眼球功能和创伤性眶底缺损常见并发症的改善情况等;术前履术后6m头颅三维螺旋CT检查观察眶底缺损修复后眼眶结构的连续性。结果：36例患者术后面中部对称性都逐渐恢复,眼球的运动功能明显好转。创伤性眶底缺损常见并发症如眼球内陷、复视及眶下神经感觉迟钝术后明显改善,采用Medpor材料修复和常规钛金属修复的患者无明显差异。同期螺旋三维CT显示与钛金属修复相比,采用生物材料保持了眶结构的连续性,维持了正常眶容积。有利于缺损修复,骨缺损面积明显缩小。结论：研究表明高密度聚乙烯多孔材料操作容易,可塑性高,材料在体内可促进自体骨组织长入,具有较好的修复效果,时临床眼眶修复重建的手术治疗具有一定的指导意义。     

聚乙二醇-聚乙烯亚胺纳米微囊介导质粒转染骨髓间质干细胞

骨髓间质干细胞基因修饰及细胞移植是再生医学领域新兴的治疗策略和研究热点. 利用非病毒基因载体聚乙二醇-聚乙烯亚胺共聚物介导质粒转染骨髓间质干细胞, 观察共聚物/质粒纳米微囊在骨髓间质干细胞的吸附、内吞以及表达效率. 结果表明, 聚乙二醇-聚乙烯亚胺纳米微囊能保护质粒免受核酸酶降解, 将质粒包裹为直径100~150 nm的微囊并吸附于骨髓间质干细胞表面, 经由细胞内吞, 转染效率约为11.7%, 比阳离子脂质体介导的转染效率高8.5%, 是用于干细胞转染的良好基因载体.     

聚乙烯亚胺包裹小环DNA形成的纳米颗粒传输外源基因的性质表征

聚乙烯亚胺(PEI)是一种具有良好生物安全性和生物相容性的非病毒载体,能高效转染肿瘤细胞。小环DNA是一种去除质粒细菌骨架,只含有目的基因表达框的环状DNA分子。与普通质粒相比,小环DNA具有表达效率高、持续时间长的优势。使用PEI包裹携带报告基因gfp和抑癌基因pten小环DNA载体,并利用各种技术手段分析了该传输系统的理化性质和生物学效应。凝胶阻滞实验、电镜实验及MTT实验分析结果表明利用PEI包裹小环DNA和质粒DNA体系性质无显著的差别,并且2种复合物对细胞毒性亦无明显差别;但是动态光散射实验结果显示由于PEI可以包裹更多数量的小环DNA,所以PEI包裹小环DNA形成的复合物粒径要略大于包裹质粒DNA形成的复合物粒径。荧光显微镜实验、real-time PCR分析和Western blotting分析结果表明,PEI包裹小环DNA形成的复合物对细胞的转染效率要远远高于PEI包裹质粒DNA所形成的复合物,并且小环所携带的外源基因的表达效率要远远高于质粒DNA所携带的外源基因的表达效率。实验结果表明,PEI包裹小环DNA形成的纳米颗粒在细胞转染过程中具有很高的表达效率,这一研究结果为PEI包裹小环DNA的非病毒载体系统在传输外源基因过程中的应用提供理论基础和技术支持。