《自然-纳米技术》：纳米颗粒可致怀孕小鼠发生孕期综合征

研究人员发现。通过静脉注射的二氧化硅和二氧化钛纳米颗粒能导致怀孕小鼠发生孕期综合征。新成果发表在4月在线出版的《自然-纳米技术》期刊上。说明纳米颗粒对怀孕小鼠有影响。     

HPV16 E7_(86-93)纳米颗粒疫苗的免疫杀伤效果研究

目的:研究人乳头瘤病毒16型(HPV16)E7_(86-93)CTL表位肽与免疫佐剂CpG-ODN自组装纳米颗粒疫苗在肿瘤模型中的免疫效果。方法:化学合成HPV16 E7_(86-93)CTL表位肽,与CpG-ODN通过静电相互作用自我组装形成纳米颗粒,采用透射电镜、动态光散射等方法鉴定纳米颗粒的性质;构建治疗性肿瘤动物模型,观察纳米颗粒疫苗在动物模型体内的抗瘤效应;通过流式细胞术测定瘤内浸润性T细胞比例、外周血及脾脏内T细胞比例;体外培养小鼠骨髓来源树突状细胞(BMDC),测定经纳米颗粒刺激的BMDC培养上清中的IL-6和IL-12p40浓度。结果:构建了直径约210 nm大小均匀的纳米颗粒,该纳米颗粒疫苗能显著抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长,且对于小鼠瘤内浸润性T淋巴细胞及脾脏内、外周血中的T淋巴细胞比例均有提升,同时能在体外有效刺激BMDC分泌细胞因子。结论:HPV16E7_(86-93)CTL表位肽联合CpG-ODN自组装纳米颗粒疫苗能有效杀伤肿瘤细胞,抑制肿瘤增长,改善体内免疫微环境。     

HEVAg-PLGA纳米颗粒疫苗小鼠体内免疫学研究

研究重组戊型肝炎抗原(HEVAg)-乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)纳米颗粒抗原能否在动物体内诱导产生免疫应答。制备HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原后,通过皮下、滴鼻、口服途径接种Balb/c小鼠,每隔4周加强免疫两次,HEVAg与铝盐佐剂(铝佐剂疫苗Al_2O_3-Ag)为对照组,一定时间内检测抗体及细胞因子的应答水平。结果HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原在小鼠体内诱导产生有效的体液免疫、细胞免疫。滴鼻、口服途径黏膜系统中诱导产生较高滴度的IgA抗体,ELISPOT结果显示鼻腔、唾液腺中IgA ASCs数量显著增加;皮下途径诱导产生较高滴度的IgG抗体;常规铝佐剂疫苗相比于HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原诱导较强的IgG抗体水平,未诱导产生黏膜免疫应答;HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原诱导产生较强细胞免疫应答,皮下接种途径IFN-γ、IL-4生成细胞数量显著高于其它免疫组。与铝佐剂疫苗相比,HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原能有效诱导产生系统免疫及黏膜免疫应答,显示HEVAg-PLGA有潜力成为备选HEV黏膜疫苗抗原,同时展示PLGA颗粒作为黏膜系统抗原递送载体及黏膜佐剂的优越性。     

纳米炭黑颗粒复合寒冷暴露对小鼠肺部氧化应激反应的影响

目的：研究纳米炭黑颗粒复合寒冷暴露对小鼠肺部组织结构及其氧化应激反应的影响。方法：将72只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为6组：对照（Ctrl）组、单纯冷暴露（C）组、低剂量染毒（L）组、低剂量染毒复合冷暴露（LC）组、高剂量染毒（H）组、高剂量染毒复合冷暴露（HC）组。采用吸入式气管滴注染毒方式,一次性滴注纳米炭墨颗粒染毒液40 μl,浓度分别为0.45 mg/ml （L）和4.05 mg/ml （H）。冷暴露方式为4℃暴露,4 h/d,连续20 d。暴露结束24 h后称重、取样,进行相关指标测定。采用试剂盒法测定小鼠肺组织匀浆中超氧化物歧化酶（SOD）活力、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力和丙二醛（MDA）含量;肺组织块HE染色,观察肺组织病理组织结构改变。结果：所有冷暴露处理组小鼠的体重均显著低于所有非冷暴露组（P<0.05）,对照组及单纯染毒组小鼠体重均在实验开始14 d后明显升高（P<0.05）,单纯冷暴露组与纳米炭黑颗粒染毒复合冷暴露组小鼠体重均在14 d后趋于稳定。HE检测结果表明,单纯纳米炭黑颗粒染毒组及染毒复合冷暴露组小鼠肺泡腔内均有黑色颗粒沉积,高剂量染毒复合冷暴露组可见肺泡结构破环,排列凌乱,有大量炎细胞浸润。与对照组相比,其余各组SOD活力均显著降低（P<0.05）;高剂量染毒组及高剂量染毒复合冷暴露组GSH-Px活力明显低于对照组（P<0.01）;与对照组相比,高剂量染毒组、低剂量染毒与高剂量染毒复合冷暴露组MDA含量显著升高（P<0.01）。两因素方差分析提示,随着染毒剂量的增加,SOD活力及GSH-Px活力显著降低（P<0.05）;随着温度的降低,肺组织MDA含量显著升高（P<0.05）,4℃间歇性冷暴露与纳米颗粒物暴露对肺组织SOD、GSH-Px活力及MDA含量的影响均无交互作用。结论：纳米炭黑颗粒复合寒冷暴露可导致小鼠肺部炎症反应加重,氧化应激水平升高。     

柔性载药纳米颗粒在毛细血管中输运特性的数值模拟研究

基于柔性纳米颗粒的载药系统由于其诸多优势而具有广泛的应用前景.本文采用格子玻尔兹曼方法和浸入边界法建立了柔性纳米颗粒和红细胞在毛细血管中的三维输运模型,研究了柔性纳米颗粒的迁移机制与特性,并分析了红细胞比容、变形能力及纳米颗粒刚度的影响规律.结果表明,在微血管中柔性纳米颗粒自身有向血管中心迁移的趋势,其径向迁移量随颗粒刚度的增强而减小.红细胞的径向迁移运动及变形,会导致纳米颗粒受排挤而趋向血管壁面的无细胞层;红细胞比容、变形能力及纳米颗粒刚度的增加,能提高纳米颗粒的趋壁率.在混合颗粒输送方案中,颗粒间及颗粒与红细胞间的相互作用使得较低刚度颗粒的趋壁率减小并增加刚度较高颗粒的趋壁率.研究结果对纳米载体药物输送系统的设计具有理论指导意义.     

新型造影剂在小鼠肝脏肿瘤Micro-CT活体成像中的应用

目的利用新型纳米颗粒造影剂结合Micro-CT成像技术,建立小鼠肝脏成像方法,并用于肝脏肿瘤的活体成像。方法 6只6-8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成A组和B组,分别尾静脉注射纳米颗粒造影剂Exi Tron nano 12000 50μL和100μL;在注射前、注射后3 min、24 h、7 d、14 d、28 d和56 d对所有小鼠肝脏进行Micro-CT活体扫描;分别在小鼠肝左叶和肝右叶内选取感兴趣区（ROI）进行灰度值分析,比较不同时间点肝组织对比度的变化。确定合适的造影剂剂量,尾静脉注射至3只雄性16月龄HBV转基因肝癌模型小鼠（C组）,同上进行Micro-CT活体扫描,并于第56天全部安乐死后取肝脏观察病理学改变。结果 A组和B组小鼠在注射不同浓度造影剂后,冠状位重建图像及肝脏感兴趣区的平均灰度值结果显示：肝脏实质造影后均比注射前明显增强,24 h达到峰值,注射后56 d内,小鼠肝脏感兴趣区的平均灰度值与注射前相比仍维持在较高的水平,B组显著高于A组（P〈0.01）,确定后续实验采用B组造影剂剂量（100μL）。C组注射100μL造影剂后,各时间点均能比较清楚地看到肝脏癌性结节存在,病理学观察发现肝脏出现非典型增生,肿瘤细胞核大,染色质加深和肝细胞坏死。结论利用纳米颗粒造影剂结合Micro-CT成像技术,成功建立了小鼠肝脏活体成像方法,并可应用于肝脏肿瘤的活体成像研究。     

吸入细颗粒物在小鼠体内多器官分布及其组织损害的组织化学检测

目的探讨我国大气污染的主要成分细颗粒物(PM2.5)被吸入后在机体内的分布情况。方法选用碳粉颗粒制成悬液,于雾化箱中超声雾化使小鼠吸入碳粉颗粒,6周后取小鼠脏器并行HE染色明确碳粉颗粒的体内分布,Masson三联染色检测肺组织胶原沉积,肺组织免疫荧光染色检测F4/80和TGF-β1蛋白的免疫反应性表达。结果吸入体内的碳粉颗粒主要沉积于肺泡及肺间质中,并诱导肺泡巨噬细胞在肺内聚集,以及诱导肺组织胶原纤维沉积和TGF-β1表达增强;全身脏器中,脾脏内有较多的碳粉沉积,其他脏器如心、肝、小肠内也见少许分布。结论可吸入的细颗粒物主要分布于肺,引起肺泡腔变小、肺间隔增厚和胶原纤维沉积,并可以到达全身其他脏器,可能造成全身性危害。     

AFM对小鼠胚胎干细胞的形态学研究

目的：对已建系BALB/c小鼠胚胎干细胞膜表面进行纳米级超微结构的初步形态学研究,从而为从分子水平研究胚胎干细胞的增殖与分化调控机理奠定基础。方法：利用原子力显微镜（AFM）,在空气中对小鼠胚胎干细胞膜表面扫描成像。结果：AFM图像表现BALB/c小鼠胚胎干细胞呈圆盘状,直径约10-15μm,高约2-4μm,胚胎干细胞膜表面比较复杂,随着扫描范围的减小,切向分辨率逐渐增大,可达到纳米分辨,细胞表面有许多紧密堆积的椭球状颗粒。颗粒尺寸（x-y方向）为40-80nm。结果：利用AFM可以得到胚胎干细胞表面高分辨的,可重复的图像。     

掺铁TiO2纳米颗粒与恒定磁场对HL60白血病肿瘤细胞的灭活效果

通过研究不同浓度、不同磁场作用下TiO2、掺铁TiO2纳米颗粒对HL60白血病细胞活性的影响,以及在接受光照和不接受光照条件下的细胞活性,探讨基于TiO2、掺铁TiO2纳米颗粒作为光敏剂的光动力疗法(PDT)灭活白血病肿瘤细胞的可行性.实验结果表明,纳米颗粒对细胞具有一定的抑制/毒性作用,纳米浓度越大,抑制/毒性作用越明显;磁场对细胞的毒性/抑制作用跟掺铁的浓度以及磁感应强度有关,掺铁纳米组在强磁场作用下对细胞抑制/毒性作用明显;此外,添加了纳米颗粒的PDT灭杀效率要比不添加纳米颗粒的PDT灭杀效率高.     

聚合物纳米颗粒对动脉粥样硬化病变的影响及相关机理研究进展

聚合物纳米颗粒通常指基于疏水性聚合物的纳米粒子,由于其良好的生物相容性、高效的长循环特性以及优于其他纳米颗粒物的代谢排出方式等,在纳米医学领域中得到了广泛关注。现有研究证明聚合物纳米颗粒在心血管疾病,尤其是在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的诊断、治疗中具有独特的优点,已经成功地由基础研究向临床应用转化。但是聚合物纳米颗粒引起的炎症反应诱导泡沫细胞形成、巨噬细胞自噬,以及心血管系统疾病力学微环境改变引起的聚合物纳米颗粒富集等,都可能最终诱导AS的发生发展。在此,本文综述了近年来聚合物纳米颗粒在诊断、治疗AS疾病中的应用及其与AS病变的关系和机理,为后续研究利用聚合物纳米颗粒开发新型纳米药物治疗AS提供理论依据。     

纳米颗粒与生物大分子的相互作用及其生物毒性机制

纳米颗粒已得到广泛的应用,同时其潜在的毒性及生物学效应也引起了广泛的关注。许多文献证实纳米颗粒对生物体具有毒性作用,但在分子水平上对其毒性机制的研究较少。本文对近年来纳米颗粒与生物大分子相互作用的最新研究进行了综述,包括纳米颗粒与蛋白质、脂类、核酸等生物分子间的相互作用。     

PPS纳米颗粒作为鼻内免疫的通用投递系统

<正>以聚丙烯硫化物为基本物质的可降解性多聚体纳米颗粒(NPs,50 nm)通过可逆的二硫键与硫化的抗原和佐剂蛋白结合,并评价其在黏膜免疫接种中的作用。以卵白蛋白作为模型抗原,结合了抗原的NPs鼻内免疫小鼠,作者证明,能穿透鼻黏膜,能被     

纳米颗粒抗菌机理的研究进展

随着具有抗菌效应的纳米颗粒被大量报道,纳米颗粒的抑菌杀菌机理也成为重要的研究领域并取得一定进展,本文综述了常见纳米颗粒作用机理的研究进展。当前大多数实验表明,纳米颗粒引起细胞膜的破坏是其抗菌抑菌效应的主要原因,结合已有研究,作者提出,纳米颗粒抑菌杀菌分为四个阶段:同细胞的接触、与细胞膜的相互作用及对膜的破坏、胞内杀菌和细菌死亡。文中重点分析探讨了纳米颗粒同细菌细胞膜作用过程中一些待解答的基础性问题。最后通过比较发现,纳米颗粒同抗生素作用方式相异,而与抗菌肽的作用模式相近,细菌对纳米颗粒较难产生耐药性,这对当前治疗耐药菌株的感染有良好的前景。     

硅纳米颗粒作为基因转染载体的研究

通过不同浓度的NaCl、NaI修饰硅纳米颗粒,用琼脂糖凝胶电泳分析硅纳米颗粒与DNA结合力及对DNA的保护作用,同时用绿色荧光蛋白基因作报告基因,以硅纳米颗粒作为基因转染的载体,转染HT1080细胞。经电镜观察证实硅纳米颗粒进入细胞内;硅纳米颗粒与DNA结合后,能对DNA起保护作用;并且硅颗粒作为基因转染的载体,将绿色荧光蛋白基因导入HT1080细胞,用荧光显微镜观察到发绿色荧光的细胞。结果表明,硅纳米颗粒可作为基因转染的载体。     

牛血清蛋白与纳米金颗粒相互作用的研究

为了研究纳米颗粒与蛋白质的相互作用原理,我们选取纳米金颗粒及牛血清蛋白为材料,通过牛血清蛋白与纳米金颗粒的物理吸附作用,结合蛋白酶K酶切、SDS洗脱以及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测的方法,我们了解到,纳米颗粒与蛋白质的结合主要是由蛋白质中的某一段特定的序列结合在纳米颗粒的表面所导致的,该结果的发现不仅对纳米颗粒在生物体内广泛的应用奠定了理论基础,对功能性纳米颗粒在生物体内功能的发挥也是至关重要的。     

巨噬细胞膜伪装纳米颗粒的制备和功能表征

摘要 目的：巨噬细胞具有炎症趋化能力,近年来巨噬细胞膜伪装的纳米递送载体引起研究者的广泛关注。本文提供了一种巨噬细胞膜伪装纳米颗粒的方法,即摄取-挤出法,并对该法制得的纳米颗粒进行表征,考察纳米颗粒在不同细胞中的摄取。方法：利用溶胶-凝胶法制备装载阿霉素的介孔硅（DMSN）纳米颗粒,再利用RAW 264.7巨噬细胞吞噬DMSN,最后将巨噬细胞连续挤出制得巨噬细胞膜伪装的载有阿霉素的介孔硅（DMSN@CM）纳米颗粒。动态光散射激光粒度仪（DLS）测定DMSN@CM颗粒的粒径和表面电位,透射电子显微镜（TEM）观察纳米颗粒形态,聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）验证细胞膜的成功伪装。然后通过激光共聚焦显微镜与流式细胞术共同考察了DMSN@CM在不同细胞中的摄取情况。结果：成功制备了DMSN和DMSN@CM纳米颗粒。DMSN粒径为116.7±3.2 nm,zeta表面电势为 -29.5± 1.3 mV;MSN@CM粒径为128.0±9.3 nm,zeta表面电势为 -26.7 ±1.2 mV。TEM与SDS-PAGE共同验证了DMSN@CM表面细胞膜的成功包覆。细胞摄取试验表明巨噬细胞膜的伪装可以抑制RAW 264.7细胞对DMSN@CM的摄取;促进MDA-MB-231细胞对DMSN@CM的摄取。结论：利用摄取-挤出法成功构建了DMSN@CM纳米颗粒,该法简便高效,为纳米颗粒的细胞膜伪装提供了一种新的手段。     

综述——新型纳米生物材料的研发：医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展

细胞膜是包围细胞质、维持细胞内部组分动态平衡的一个半透膜,参与细胞黏附、离子传导、信号传导等分子生物学过程．类细胞膜提供了有效的模型研究这些生物学过程,故而分子层面上研究医学纳米颗粒对类细胞膜的作用有助于评估纳米颗粒的生物安全性以及促进纳米颗粒的生物医学应用．本文初步探讨了医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展,并在此基础上结合膜生物物理学的研究热点对后续的研究进行了展望．     

磁性纳米颗粒作为基因转染载体的研究

通过扫描电子显微镜和Zeta电位仪对磁性纳米颗粒的形貌、粒径、表面电位等进行了表征。利用凝胶电泳阻滞试验分析磁性纳米颗粒与DNA的结合情况,研究磁性纳米颗粒对DNA的保护效果,运用MTT和流式细胞术分析磁性纳米颗粒对细胞的毒性。以绿色荧光蛋白基因为报告基因进行293T细胞的转染,研究磁性纳米颗粒与质粒DNA不同比例条件下对293T细胞的转染效率,并与脂质体(Lipofectamine2000)介导的转染进行比较分析。结果表明,磁性纳米颗粒与DNA可以稳定结合,可以保护DNA免受酶的消化作用,当磁性纳米颗粒与DNA比为1 1时,转染效率最高,优于脂质体(Lipotamine2000)介导的转染,且对细胞的毒害作用小于Lipotamine2000。     

纳米颗粒对细胞膜的作用

纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用前景。在纳米颗粒与细胞相互作用的研究中,颗粒对细胞膜作用的相关研究,对揭示纳米颗粒的生物效应是至关重要的。纳米颗粒对细胞膜的影响有很多种,主要体现在对细胞膜结构和性质,以及对膜上生物大分子(蛋白质等)功能的影响等方面。这里综述了近年来纳米颗粒对细胞膜作用的相关研究成果,分别从颗粒的自身物理化学性质(尺寸、形状、表面形貌、亲疏水性质、表面电荷、特异性修饰等)、颗粒与细胞作用的环境因素,以及外界能量对颗粒与细胞膜作用的调控三个方面出发,就纳米颗粒作用对细胞膜影响的问题分别进行了分析和总结。     

调制磁性纳米颗粒提高磁热性能的研究

磁性纳米颗粒具有独特的磁学性质,即在外加交变磁场下因产生磁滞释放热量,使其在生物医学领域,特别是肿瘤磁热疗,获得了广泛应用.到目前为止,磁性纳米颗粒介导的磁热疗成为一种治疗癌症的有效手段,已进入临床三期实验.因此,针对磁性纳米颗粒本身,优化设计尺寸、形貌、组分和表面修饰来提高其磁热性能,进而减小临床应用中的颗粒浓度来最小化毒副作用的研究,对肿瘤治疗及生物医药研究具有十分重要的意义.本综述详述如何优化调制磁性纳米颗粒以提高其磁热性能,为高效、低毒的磁性纳米颗粒的设计提供了指导性的研究方向.