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万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管的抗菌性能
背景：研究表明，钛金属纳米管涂层不仅能够促进材料本身的生物活性，同时还可作为药物载体负载抗生素及生长因子等。目的：检测万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管的体内外抗菌性能。方法：检测万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管、万古霉素/二氧化钛纳米管的体外释药性能。将1010 L-1的金黄色葡萄球菌稀释液分别铺于商业钛金属、二氧化钛纳米管及万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上，24 h 后，扫描电镜观察细菌生长情况，聚焦扫描电镜观察细菌活性。结果与结论：①扫描电镜观察：金黄色葡萄球菌在万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的数量少且细菌形态破坏；②聚焦扫描电镜观察：万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的细菌数量及活菌数量少，商业钛金属上的活菌数量多；③体外释药性能：万古霉素从羟基磷灰石/二氧化钛纳米管上的释放时间长达18 d，从二氧化钛纳米管上的时间仅仅约为4 h；④结果表明：万古霉素/羟基磷灰石/二氧化钛纳米管具有良好的抗菌性能及缓释性能。
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超顺磁Fe3O4/SiO2-聚乙烯亚胺复合微球的制备及基因传递应用
背景：在基因治疗中选择合适、低毒、对人体和环境无害的载体，使基因高效地转移至靶向部位并有效表达相关产物尤为关键。目的：制备超顺磁性Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球。方法：通过乳化溶剂挥发法制备Fe3O4纳米粒子聚集体，再利用stober法合成超顺磁性Fe3O4/SiO2核壳型微球，进一步在该微球表面修饰聚乙酰亚胺，得到超顺磁性Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球，并对其进行透射电镜、Zeta电位和磁性等结构性能表征。将Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球与Plasmid DNA按照不同的质量比(29∶1，39∶1，49∶1，59∶1，68∶1，78∶1，88∶1)混合，通过凝胶电泳测定该复合微球与绿色荧光蛋白基因的结合能力。将Plasmid DNA分别与Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺、聚乙酰亚胺混合，通过共聚焦荧光显微镜观测其在HeLa细胞中转染绿色荧光蛋白基因的情况。结果与结论：成功合成了Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球，分散性良好，粒径分布均匀，约为100 nm，表面电荷为21.07 mV，饱和磁化强度为28.05 emu/g，为超顺磁性。随着复合微球与Plasmid DNA质量比的不断增加，越来越多的Plasmid DNA质粒被吸附在Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球上，此时Plasmid DNA质粒过量，当质量比达到59∶1时，所有的pDNA质粒都被吸附在复合微球上；质量比大于59∶1时，复合微球过量，因此质量比为59∶1时二者均无过量，结果较好，用于 HeLa 细胞转染。与聚乙酰亚胺相比， Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球可显著提高Plasmid DNA的转染效率。
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假体表面改性和材料纳米化对骨质疏松骨床中假体骨整合的影响
背景:羟基磷灰石涂层优化能够改善假体的早期和中期固定效果,但其远期固定效果差强人意.大量研究表明:羟基磷灰石涂层材料纳米化和假体表面改性可提高假体-骨界面的结合情况.但材料纳米化与表面改性和骨整合相关性如何国内外尚未见专门研究.目的:对比骨质疏松条件下材料纳米化与表面改性对两类羟基磷灰石假体骨整合促进作用的差异.设计、时间及地点:随机对照实验,分别于2007-09/12和2008-03/05在中山大学动物实验中心和香港大学医学院矫形外科组织学实验室完成.材料:圆柱形多孔羟基磷灰石假体和光滑表面纳米羟基磷灰石假体由华南理工大学材料学院制作、提供,尺寸为3 mm×3 mm.方法:将32只5月龄雌性SD大鼠按随机分为4组:假手术+多孔羟基磷灰石组,假手术+光滑表面纳米羟基磷灰石组,骨质疏松+多孔羟基磷灰石组,骨质疏松+光滑表面纳米羟基磷灰石组,每组8只.骨质疏松+多孔羟基磷灰石和骨质疏松+光滑表面纳米羟基磷灰石组大鼠切除卵巢建立绝经后骨质疏松动物模型.在各组大鼠胫骨上段分别植入多孔和光滑表面的羟基磷灰石假体.主要观察指标:12周后处死大鼠,取带假体标本,运用骨组织计量学检测手段,测量假体周围骨的骨量及结合率等指标.结果:①骨质疏松+多孔羟摹磷灰石组骨结合率为23.7%,较骨质疏松+光滑表面纳米羟基磷灰石组高16.9%,差异具有显著性意义(P<0.05).②骨质疏松组在骨整合率上较假手术组显著降低,分别降低30.8%和13.0%.结论:骨质疏松条件下,假体表面结构优化可显著提高假体一骨界面结合程度、促进假体骨整合.光滑表面的纳米羟基磷灰石假体未能发挥纳米级羟基磷灰石的优势;在影响骨整合方面就羟基磷灰石涂层来说,涂层表面改性可能比单纯涂层材料纳米化更重要.
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改进型颈动脉注射法递送新型基因运载体包裹绿色荧光示踪蛋白
背景：超支化支链淀粉衍生物作为非病毒基因载体具有低毒性、转染率好的特点，但如何高效递送其进入机体内使有治疗作用基因成功表达的方式仍在探索中。
目的：探讨包裹绿色荧光蛋白的新型基因运载载体经改进颈动脉注射法到达大鼠脑缺血损伤区的表达情况。方法：取雄性SD大鼠制作大脑中动脉梗死模型，24 h后随机分为2组，对照组以尾静脉注射包裹绿色荧光蛋白的超支化支链淀粉衍生物，实验组以改进型颈内动脉注射包裹绿色荧光蛋白的超支化支链淀粉衍生物。7 d后处死大鼠，取出脑组织，qPCR和Western blot检测大鼠脑组织中绿色荧光蛋白的基因和蛋白水平，免疫荧光法观察脑组织冰冻切片中血管内壁附近绿色荧光蛋白的表达。
结果与结论：qPCR和Western blot检测结果均显示实验组大鼠脑组织中绿色荧光蛋白的表达量显著高于对照组(P<0.05)，免疫荧光观察结果显示绿色荧光蛋白在实验组血管内壁附近的表达高于对照组。在SD大鼠大脑中动脉梗死模型中，相比尾静脉注射法，改进型颈动脉注射法可显著促进脑缺血损伤区的超支化支链淀粉衍生物及绿色荧光蛋白在脑组织中表达的量。 -
氧化锆与纳米羟基磷灰石陶瓷的剪切实验
背景：应用纳米羟基磷灰石作为表面改性材料经高温烧结结合于氧化锆陶瓷表面，可改善陶瓷材料的骨诱导活性，增强骨结合强度，而烧结温度是影响复合体性能和黏合的关键因素。目的：检测不同烧结温度下纳米羟基磷灰石陶瓷涂层与氧化锆陶瓷黏结后的剪切强度。方法：采用溶胶-凝胶技术制备纳米羟基磷灰石浆料，将其分层均匀涂布于20个氧化锆生坯表面，随机分为4组，将试件放置在无压烧结炉内，将烧结温度分别设定为1300，1400，1500，1550℃。利用万能材料试验机测定和计算烧结后4组试件的剪切强度，并观测分析断裂界面类型。结果与结论：随着烧结温度的升高，试件抗剪切强度逐渐增加，组间抗剪切强度两两比较差异有显著性意义[(4.04±1.19)，(6.60±0.95)，(16.51±1.93)，(80.47±19.31)MPa，P<0.05]，说明在温度为1550℃范围内，烧结温度与抗剪切强度呈正相关。结果表明，在一定的温度范围内，烧结温度越高，氧化锆与纳米羟基磷灰石陶瓷之间的抗剪切强度越高，温度为1550℃时，两者之间的抗剪切强度高。
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细菌纤维素敷料制备及对手术伤口的促愈合作用
背景:目前市场上医用伤口敷料种类繁多,不同伤口敷料也各有优劣.有大量研究已证实细菌纤维素作为伤口敷料的可行性,但未见其与其他敷料在促进伤口愈合中的对比研究报道.目的:通过与干性纱布敷料和水胶体辅料的对比,研究细菌纤维素敷料(BC-HEC-1)在促进大鼠伤口愈合中的优势.方法:采用木葡糖酸醋杆菌浅盘发酵得到细菌纤维素膜,对该纤维素膜进行一系列的后处理步骤得到无菌的BC-HEC-1,对其细胞毒性、含水量及pH值进行检测,红外图谱和扫描电子显微镜进行鉴定.采用SD大鼠进行动物实验,手术制造2 cmx2 cm皮肤伤口,随机分为3组:①纱布组采用传统的无菌纱布进行包扎,并用黏性无纺布固定;②水胶体敷料组采用市售的水胶体敷料包扎;③BC-HEC-1敷料组采用自制细菌纤维素敷料进行包扎,并用黏性无纺布进行固定.术后每日更换敷料,隔日测量1次伤口长度和宽度,计算伤口面积和伤口愈合率,并于术后第4,7,14,21天分别取动物的伤口皮肤制作病理切片,检测血清中转化生长因子β1和血小板源性生长因子水平.结果与结论:①制备的细菌纤维素无细胞毒性,含水量95％-98％,pH值=6.5,红外扫描图谱与标准细菌纤维素一致,扫描电镜图谱显示BC-HEC-1为纳米级细菌纤维素材料;②动物实验中,水胶体敷料组和BC-HEC-1敷料组动物伤口保湿和防粘连效果要明显均优于传统的干性无菌纱布敷料,伤口面积较小;BC-HEC-1敷料组在术后第4-14天的伤口愈合率均明显高于纱布组与水胶体敷料组(P＜0.05);在术后第7天伤口愈合初期,BC-HEC-1敷料组血清中血小板源性生长因子水平高于纱布组和水胶体敷料组(P＜0.05);③病理切片观察,各组在第14天时均可见明显的肉芽组织,其中纱布组和水胶体敷料组肉芽组织相对较薄,且结构疏松,排列无规则,BC-HEC-1敷料组肉芽组织厚且致密,排列规则.④以上实验结果表明,BC-HEC-1具有明显优于传统敷料的保湿效果和促进伤口愈合效果.
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氧化石墨烯负载多柔比星对多发性骨髓瘤细胞的杀伤作用
背景：研究发现氧化石墨烯对正常细胞的毒性比较低，但有关氧化石墨烯负载多柔比星抗肿瘤药物后对恶性肿瘤细胞是否有影响的研究不多。
目的：探讨氧化石墨烯负载多柔比星对多发性骨髓瘤细胞的杀伤作用。
方法：取对数生长期人多发性骨髓瘤细胞株RPMI8226，分4组培养，其中3组分别加入氧化石墨烯负载多柔比星、多柔比星、氧化石墨烯，对照组不干预。培养24 h，CCK-8方法检测细胞活性，流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡。
结果与结论：①对照组细胞质透亮清晰，多数为饱满形态；氧化石墨烯组细胞质较透亮，少数细胞出现皱缩；多柔比星组细胞形态不均一，细胞出现皱缩，有凋亡小体出现；氧化石墨烯负载多柔比星组细胞体积明显缩小，皱缩较明显，出现凋亡小体；②氧化石墨烯负载多柔比星组、多柔比星组、氧化石墨烯组细胞存活率均低于对照组(P<0.05)，氧化石墨烯负载多柔比星组细胞存活率明显低于氧化石墨烯组(P<0.05)；③氧化石墨烯负载多柔比星组、多柔比星组细胞凋亡率高于氧化石墨烯组、对照组(P<0.05)；④4组间细胞周期比较差异无显著性意义；⑤结果表明，氧化石墨烯负载多柔比星具有较强的毒性作用，可诱导人多发性骨髓瘤细胞凋亡。 -
聚氨酯/低聚倍半硅氧烷复合纤维的制备
背景：聚氨酯具有良好的生物相容性，然而其固有的惰性导致其与细胞之间的相互作用较弱，因此需要对其改性。目的：制备形貌可控的聚氨酯/低聚倍半硅氧烷纳米复合纤维。方法：将多面体低聚倍半硅氧烷分散到一定浓度的聚氨酯溶液中，通过静电纺丝制备聚氨酯/低聚倍半硅氧烷纳米复合纤维，同时分析聚氨酯质量、低聚倍半硅氧烷质量、纺丝电压、纺丝推进速度对复合纤维形态的影响，筛选佳制备条件；检测低聚倍半硅氧烷在聚氨酯中的稳定性；采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对纤维形貌和组成进行分析。结果与结论：通过实验得出，低聚倍半硅氧烷能稳定存在于聚氨酯中，当复合纤维中聚氨酯质量分数为20%、聚氨酯与低聚倍半硅氧烷质量比为10∶1、纺丝电压为15 kV、纺丝推进速度为0.5 mL/h时，聚氨酯/低聚倍半硅氧烷纳米复合纤维均匀。与纯聚氨酯相比，聚氨酯/低聚倍半硅氧烷纳米复合材料的O/C比明显增大。
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注射型纳米壳聚糖骨形态发生蛋白2复合体诱导牙周组织的再生
背景：壳聚糖水凝胶具有良好的生物兼容性、生物可降解性及抗菌性等特点，具有促进组织愈合和成骨诱导的作用，作为支架材料载负生长因子可保证外源生长因子的缓慢高效释放。
目的：观察可注射性纳米壳聚糖骨形态发生蛋白2复合体促进大鼠牙周组织再生的效果。
方法：将54只Wistar大鼠随机均分为3组，建立第二磨牙慢性牙周炎模型，建模成功后，实验组于第二磨牙牙周内植入可注射性纳米壳聚糖骨形态发生蛋白2复合体，对照组于第二磨牙牙周内植入可注射性纳米壳聚糖凝胶，空白组牙周内不植入任何药物。术后3，6，9周，进行牙龈出血指数、探诊深度、松动度、X射线片及组织病理学切片观察。
结果与结论：实验组术后9周的探诊深度、松动度均低于对照组及空白组(P<0.05)。术后9周，实验组牙槽骨高度修复再生至根分叉处，骨小梁致密，分布均匀，可见大量牙骨质样结构、牙周韧带生成，新生牙槽骨致密且均匀分布在骨缺损区域，修复效果明显优于对照组及空白组。表明可注射性纳米壳聚糖骨形态发生蛋白2复合体具有抗炎和引导牙周组织再生的作用。 -
基于石墨烯构筑的三维组织工程支架材料
背景：基于石墨烯纳米片的化学成分和物理结构，可形成与细胞外生物基质十分相似的微观环境。目的：综述近年来基于石墨烯构筑三维支架的制备、细胞相容性及与细胞的相互作用。方法：应用计算机检索中国知网CNKI数据库、ACS-ACS Publications、Elsevier Science, Nature及PNAS美国国家科学院院刊等，有关生物医用石墨烯材料的种类和制备方法及其在组织工程中的应用研究。结果与结论：将石墨烯及其衍生物作为模块，利用石墨烯二维平面结构特点或氧化石墨烯含有丰富的官能团特性，不仅能够将石墨烯纳米片以不同的方式组装构筑三维宏观结构，而且易于复合其他功能性材料。与单个石墨烯片或传统的碳纳米材料相比，三维宏观石墨烯及复合材料将有可能形成更为新奇独特的结构及性能，具有更加实际的应用价值，包括拥有组织工程支架的功能。
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纳米材料研究现状及发展趋势
纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的新型材料,它既不同于微观原子、分子,也不同于宏观物质的超常规特性.所有纳米材料具有三个共同的结构特点:①纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级(1～100nm);②存在大量的界面或自由表面; ③各纳米单元之间存在差或强或弱的相互作用.由于这种结构上的特殊性,使纳米材料具有一些独特的效应,因而在性能上、用途上与传统概念上的微米材料有非常显著的差异,表现出许多优异的性能和全新的功能[1].1 纳米材料的性能 1.1 小尺寸效应一个纳米=10-9米(10亿分之1米).1～100纳米所组成的材料为纳米材料.纳米颗粒的小尺寸所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应.对纳米颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质.
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纳米技术与肿瘤防治
诺贝尔奖获得者Feynmen早在1959年就指出,在设定的空间内人们可以利用特定的技术逐个原子地制造物质.1984年Gleiter等[1]首次用惰性气体蒸发原位加热成功制备具有清洁表面的纳米材料.目前,人们正广泛地探索新型纳米材料,系统研究纳米材料的性能、微观结构、谱学特征及应用前景,取得了大量具有理论意义和重要应用价值的结果.纳米材料已成为材料科学和凝聚态物理领域中的热点,是当前国际上的前沿研究课题之一.现将纳米技术在肿瘤防治方面的研究进展作一介绍.
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纳米技术与口腔医学
纳米(nanometer, nm)是一种度量单位.1nm为1/100万(即10-9m).纳米结构是指尺寸在100nm以下的微小结构,在这水平上(0.1～100nm)研究原子、分子的结构及相互作用并加以应用的技术称为纳米技术[1].纳米技术涉及的范围广,其中纳米材料是纳米技术发展的基础.所有的纳米材料具有三个共同的结构特点:(1)纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级(1～100nm);(2)存在大量的界面或自由表面;(3)各纳米单元之间存在着或强或弱的相互作用.由于这种结构上的特殊性,使纳米材料具有一些独特的效应,主要包括小尺寸效应和表面或界面效应,因而表现出许多优异的性能和全新的功能.随着纳米材料的发展,纳米生物学、纳米医学、纳米牙医学等新的理念逐渐形成.纳米技术将成为21世纪的又一次产业革命.
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纳米复合烤瓷材料的生物相容性试验
目的：比较纳米复合烤瓷、普通烤瓷和纯钛3种修复材料的细胞毒性，初步评价纳米复合烤瓷材料的生物相容性。方法：采用体外细胞培养的四唑盐比色试验（MTT assay）和材料浸渍液培养细胞的形态学观察法。结果：3种修复材料在试验中的吸光度值无显著性差异（P>0.05），毒性均为0级；倒置相差显微镜观察细胞形态，未发现异常。结论：纳米复合烤瓷材料有良好的细胞相容性，是一种有应用前景的口腔修复材料。
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金属－塑料与纳米材料制作全口义齿基托临床疗效对比
目的：研究比较金属－塑料与纳米材料制作全口义齿基托应用效果。方法：选取80例于2013年4月～2016年1月采用金属－塑料与纳米材料制作全口义齿基托的患者，随机分组，分别行金属－塑料和纳米材料制作全口义齿基托，用于义齿安放，一个月后，比较两组患者脱位率、未脱位率、放弃等情况的差异，评估其临床效果。结果：采用金属－塑料制作的全口义齿基托的患者成功率为95．0％，明显高于对照组82．5％，脱位发生率5％，明显低于对照组12．5％，研究组无患者放弃佩戴，对照组2例患者因不能忍受放弃佩戴，差异显著，P＜0．05。另外，研究组舒适度评分为8．5±1．1分，对照组舒适度评分为6．8±1．4分，t＝4．293，P＜0．05。结论：金属－塑料制作全口义齿基托用于全口义齿佩戴，不仅舒适安全，痛苦少，且脱位率低，效果显著，值得临床推广应用。
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纳米材料风险评价影响因素的研究进展
随着纳米技术的发展,大量工业纳米材料的迅速出现使目前对危害鉴定的规定陷入尴尬.工业纳米材料指被设计或加工成任一尺寸＜100 nm结构的物质,这些物质在化学、力学、电磁、光学、生物学等方面有典型的依赖纳米结构的特性,具有广泛的应用.
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人工合成:器官移植新可能
半个世纪前,小鼠骨髓细胞具有自我更新能力的特质为加拿大多伦多大学的两位教授所发现.此后,以恢复器官功能为主要目的的再生医学,进入了干细胞研究的时代.其中,胚胎干细胞因其无限的可复制性及可转换为其他细胞的明显优势,受业界关注,但胚胎干细胞的应用却备受伦理争议.亚历山大·塞法利恩(Alexander Seifalian)教授所带领的英国伦敦大学纳米科技与再生医学部则选择绕开胚胎干细胞,将研究注意力投向利用患者自身体细胞及纳米材料培育人工合成器官.
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纳米技术在生物系统领域的应用研究
DNA、噬菌体和单克隆抗体可能具有纳米尺度,但不具备纳米技术的特征.纳米技术具有广阔的应用范围.纳米物质表面被化学修饰,与不同的配体结合后,纳米粒子变成生物传感器、分子级荧光标签、成像剂、定向分子运载工具和其它的生物工具.根据人们需要来设计和修饰纳米材料是纳米技术的重要能力,目标纳米材料输送到靶细胞,可制成伴侣药物、成像活性分子,可参与感应信号分子对治疗剂的应答,可指导手术过程.纳米技术将对药物开发、医学诊断和临床应用具有深远的影响.
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利用纳米材料吸附去除饮用水中氟的研究
目的:研究纳米材料对人工配水中氟离子吸附去除的规律和影响因素,为研制新型除氟材料提供一定的理论依据.方法:分别选取不同纳米材料和常规除氟材料,利用静态试验对人工配水中氟进行去除效果的比较,并探讨环境因素对去除效果的影响.氟采用分光光度法进行测定.结果:纳米材料的除氟效果优于常规除氟材料,试验中纳米γ-Al2O3的除氟效果较好,对氟的饱和吸附容量达到13.46 mg/g,氟的去除效果受温度影响,而受pH及常见阴离子CI-和SO4(2-)影响小.结论:纳米材料γ-Al2O4对水中氟的去除效果较好,经过进一步的研究有望应用于饮水除氟.
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超声波作用下共沉淀法制备牙科纳米3Y-ZrO2粉体
目的:制备分散件好、粒度均匀的纳米3Y-ZrO2粉体,为牙修复用ZrO2纳米复合陶瓷的研制奠定基础.方法:以乙醇为溶剂,应用化学共沉淀法,分别在低频超声波(A组)和非趟声波(B组)作用下制备ZrO2纳米粉体,并通过XRD及透射电镜扫描等进行表征,分析低频超声波对粉体制备的影响.结果:A和B组前驱体经600℃煅烧后,分别得到粒径为D101=15.58 nm和D101=18.16 nm的纳米级四方相3Y-ZrO2粉体;随煅烧温度升高,两组粉体密度均增人,比表面积均减小,1000 C煅烧后,A和B组粉体密度分别为5.63和5.77 g·cm3,比表面积分别为28.96和26.01;透射电镜照片显示,A组前驱体分散性好于B组,所制得的纳米粉体近似球形,随煅烧温度增高粒径增大.与B组比较,A组纳米粉体晶粒粒径小,且粒度分布窄、分散件好.结论:低频超声波作用下制备的纳米级3Y-ZrO2粉体具有粒径相对较小、分散性好、粒度更为均匀的优点,低频超声波作用可以产生良好的反团聚效果.
