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医用纳米材料及其标记物的电镜制样方法探讨
随着纳米技术的飞速发展及向医学领域的日益渗透,医用纳米材料及其相关技术的应用将在医学领域发挥巨大作用.目前,以纳米颗粒为基础的医用载体系统的研究与开发正蓬勃兴起,并取得了可喜的成绩[1].由于纳米材料特殊的理化性质,可望解决药物靶向性、控释性及病毒载体免疫性等长期困扰医学界的难题[2],这必将为医学的发展提供新的契机.纳米颗粒是一种直径0.1～100nm之间的超微粒子,需放大数万倍才可见,因此电镜正成为除扫描隧道显微镜、原子力显微镜、扫描探针显微镜外另一常规检测工具,且较后三者更价廉、方便、实用.近1年的时间,本文作者曾多次在电镜下检测标记前后的医用纳米材料,现就其样品的制备及检测方法做初步探讨.
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纳米材料在环境样品重金属分析中的应用
纳米材料具有大的比表面积,拥有优良的吸附性能,因此在环境分析领域的应用逐渐增多.对纳米材料吸附重金属的原理、影响吸附的主要因素以及纳米材料在环境样品重金属分析中的应用进行了综述,并对其发展前景作了展望.
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纳米氧化钕对PC12细胞损伤作用机制
目的 研究纳米氧化钕(Nano-Nd2 O3)对大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12(以下简称"PC12细胞")的损伤作用.方法 将对数生长期的PC12细胞分为对照组和7个剂量组,对照组不予Nano-Nd2 O3处理,各剂量组分别予终质量浓度为3.13、6.25、12.50、25.00、50.00、75.00、100.00 mg/L的Nano-Nd2 O3染毒24 h,选择后续实验剂量.采用CCK-8法检测3.13、6.25、12.50、25.00、50.00、75.00 mg/L Nano-Nd2 O3组PC12细胞存活率,并采用酶标法测定上述6组细胞的谷胱甘肽(GSH)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活力,采用免疫印迹法检测PC12细胞内B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3蛋白的表达.结果 随着Nano-Nd2 O3染毒剂量的增加,PC12细胞存活率、GSH水平和Bcl-2/Bax比值均下降,均呈剂量-效应关系(P<0.01).12.50、25.00、50.00和75.00 mg/L Nano-Nd2 O3组PC12细胞的SOD活力均低于对照组(P<0.05).各剂量组PC12细胞Caspase-3/β-actin比值均高于对照组(P<0.05),在0.00~25.00 mg/L Nano-Nd2 O3剂量范围,随着Nano-Nd2 O3染毒剂量的增加,PC12细胞的Caspase-3/β-actin比值逐渐上升,呈剂量-效应关系(P<0.01).结论 Nano-Nd2 O3可导致PC12细胞发生氧化应激,降低Bcl-2/Bax比值,激活Caspase-3表达,从而抑制PC12细胞的增殖,并呈剂量-效应关系.
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纳米碳酸钙对作业人群健康影响初步调查分析
目的：了解纳米碳酸钙生产企业工作场所纳米碳酸钙接触水平以及纳米碳酸钙对工人的健康影响。方法采用整群抽样方法，以某纳米碳酸钙生产企业35名接触纳米碳酸钙的工作人员为接触组，按照年龄和工龄1∶1匹配，以某事业单位35名无接触尘毒的工作人员为对照组。对接触组人群工作场所纳米碳酸钙颗粒计数水平和时间加权平均浓度（ CTWA ）进行检测，计算累积CTWA。通过健康检查比较2组人员的健康状况，并分析接触组肺通气功能减退与纳米碳酸接触水平的剂量－反应关系。结果接触组工作场所纳米碳酸钙颗粒计数水平中位数（M）为15716个／cm3，CTWA的M为2.419 mg／m3，上述2个指标均以包装岗位水平高。接触组肺通气功能减退率高于对照组（57.1％vs 5.7％，P＜0.01），免疫球蛋白G水平高于对照组（M：13.50 vs 10.70 g／L，P＜0.05），补体3水平高于对照组[（1.15±0.15） vs （1.08±0.13） g／L，P＜0.05]，血磷水平低于对照组[（1.17±0.18） vs （1.27± 0.13） mmol／L，P＜0.05]。接触组和对照组周围血淋巴细胞微核率和微核细胞率M均为0.50‰，2组上述2个指标分别比较，差异均无统计学意义（ P＞0.05）。 Logistic回归分析结果显示，在自变量引入标准为0.10、剔除标准为0.15的条件下，经校正性别、年龄、吸烟和饮酒的影响后，发现肺通气功能减退的发生和纳米碳酸钙累积CTWA存在剂量－效应关系[优势比为2.74，95％可信区间为（0.88～8.56），P＝0.08]。结论纳米碳酸钙接触可导致肺通气功能减退、免疫系统反应和血电解质改变。肺功能检查可作为纳米碳酸钙接触人群的健康检查项目。
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蜂胶对纳米二氧化钛所致大鼠氧化损伤防护作用研究
目的：研究纳米二氧化钛（ TiO2）对大鼠的氧化应激损伤效应，以及蜂胶对这种损伤的防护效果。方法采用无特定病原体级雄性SD大鼠35只，随机分为7组，每组5只。低、中、高剂量染毒组分别灌服给药剂量为8、16、32 mg/（ kg体质量· d）纳米TiO2溶液，共7 d；低、中、高剂量蜂胶干预组于灌服0.2 g/（ kg体质量· d）蜂胶后，间隔4 h，再分别灌服8、16、32 mg/（ kg体质量· d）纳米TiO2溶液，灌服7 d后，中、高剂量蜂胶干预组分别继续灌服0.2 g/（ kg体质量· d）蜂胶7和14 d；对照组大鼠仅灌服灭菌生理氯化钠溶液2 ml，共7 d。采集各组大鼠下腔静脉血，分离血清，采用分光光度法测定血清超氧化物歧化酶（ SOD）活力和丙二醛（ MDA）水平。结果与对照组比较，中、高剂量染毒组SOD活力下降[（1187.0±5.7） vs （1215.2±21.7）×103μmol/（min· L），（1154.4±10.4） vs （1215.2±21.7）×103μmol/（min· L），P ＜0.05]，MDA 水平增加[（1.71±0.03） vs （1.62±0.07）μmol/L，（1.78±0.03） vs （1.62±0.07）μmol/L，P＜0.05]。大鼠血清中SOD活力随着纳米TiO2剂量的增加而降低[回归方程：y＾＝-1.820 x＋1213.000，决定系数（R2）＝0.748，P＜0.01]，MDA水平随着纳米TiO2剂量的增加而增加[回归方程：y＾＝0.005 x＋1.630，R2＝0.656，P＜0.01]。蜂胶干预处理大鼠的SOD活力高于染毒处理大鼠（ P＜0.01）；蜂胶干预处理大鼠的MDA水平低于染毒处理大鼠（ P＜0.01）。结论在本实验条件下，纳米TiO2可引起大鼠的氧化损伤，蜂胶能够增强大鼠的抗氧化应激能力。
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不同粒径二氧化硅致人永生化表皮细胞氧化应激相关蛋白表达水平改变
目的 探讨不同粒径二氧化硅( SiO2)染毒致人永生化表皮细胞(HaCaT)氧化应激相关的抗氧化酶:含铜与锌超氧化物歧化酶( SOD-1)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GSR)蛋白表达水平的变化.方法 不同质量浓度(5.0、10.0、15.0 mg/L)的15nm和＞100 nm的SiO2作用于HaCaT细胞24h后,采用蛋白印迹法(Western blotting)观察各组细胞内SOD-1、CAT和GSR蛋白表达水平的变化.结果 与对照组比较,不同粒径SiO2处理HaCaT后,细胞内SOD-1、CAT和GSR蛋白表达水平差异具有统计学意义(P＜0.05).对于15 nm组,SOD-1、CAT和GSR的蛋白表达水平随SiO2水平的增加呈现下降趋势；对于＞100nm组,3个蛋白的表达水平随SiO2水平的增加而上调.结论 不同粒径SiO,的处理下,细胞内SOD-1、CAT和GSR等氧化应激相关抗氧化酶蛋白表达水平呈现明显的变化,提示SiO2诱导的生物学效应与粒径有关.
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纳米氧化铝对小鼠血清生化指标的影响
目的探讨纳米氧化铝(nano-Al2O3)对小鼠血清生化指标的影响.方法 30只CD小鼠随机分为对照、nano-Al2O3和微米氧化铝(micron-Al2O3)3组,以5g/kg nano-Al2O3或micron-Al2O3一次经口灌胃,14 d后处死观察血清生化指标的变化.结果 nano-Al2O3组小鼠血清尿酸(UA)明显低于micron-Al2O3组;micron-Al2O3组丙氨酸转氨酶(ALT)明显低于nano-Al2O3组(P＜0.05).nano-Al2O3组小鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)、α羟丁酸脱氢酶(HBDH)和UA与对照组相比有明显降低,碱性磷酸酶(ALP)、三酰甘油(TC)和葡萄糖(GLU)明显升高(P＜0.05);总胆固醇(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)有所升高,但与对照组相比差异无显著性(P＞0.05).与对照组相比,micron-Al2O3组小鼠血清ALT、UA和白蛋白(ALB)明显降低,TG、TC和HDL-C显著升高(P＜0.05).结论 mano-Al2O3对小鼠血清生化指标的影响与micron-Al2O3有所不同.
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纳米碳酸钙材料健康效应研究进展
随着纳米技术的飞速发展，各种纳米材料大量涌现，人们接触纳米材料的机会亦随之增加。2003年起纳米材料对人类健康和环境的影响备受关注［1］。纳米材料可通过呼吸道、皮肤和消化道等途径进入人体，导致机体不同程度的毒性损伤。离体实验研究表明纳米材料的损伤包括肺部炎症和肺组织纤维化等肺部疾病、心血管疾病和免疫损伤等。目前纳米毒理学的主要研究手段为离体实验，缺乏具体暴露途径，强调急性毒性和死亡率，而长期暴露和易感人群的研究却很少报道［2］。广东省纳米碳酸钙产量约占全国的60％［3］，因此，开展纳米碳酸钙对人体健康效应影响的研究，探讨其作用靶器官和可能的作用机制，具有重大的科学意义和社会效应。
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纳米材料安全性的国内外研究动向
随着越来越多的纳米材料和产品的发展及其进入商业领域,关于纳米材料和超细颗粒物对人类和生态潜在毒性的研究日益增多,人们开始关注对纳米材料的安全性评价问题.本文综述了国内外关于纳米材料安全性研究方面的动向,并提出了今后工作的建议.
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欧洲工程纳米材料安全使用导则
随着纳米技术的快速发展,纳米材料大量出现并被广泛应用于生物医学、材料、半导体器件、微机电系统和军事等领域,人们接触纳米材料的机会大大增加.纳米技术具有重要的益处,包括医学上的诊断和治疗,开发高效能源,制造更轻、更强、更便宜的材料,生产速度更快、功能更强大的电子产品和获取更清洁、更便宜的水等[1-3].但是,和生物技术一样,纳米科技也存在潜在的环境卫生和职业卫生安全问题[4-7],并越来越受到人们的高度关注,成为研究热点.本文主要介绍2012年8月欧洲发布的2份针对工程纳米材料的安全使用导则,旨在为工程纳米材料职业安全的监督管理和评估提供参考.
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纳米羟基磷灰石/重组人骨形成蛋白-2复合人工骨的实验研究
目的:探讨纳米羟基磷灰石复合重组人骨形成蛋白-2人工骨(Nano-HA/rhBMP-2)的骨缺损修复能力,为临床骨缺损修复提供依据.方法:采用新西兰大白兔75只,单侧桡骨制备骨缺损动物模型,以Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨植入骨缺损处进行修复作为实验组(A组),以Nano-HA人工骨(B组)及空白组(C组)作为对照组;术后4周、8周、12周分别行大体标本观察、X线、扫描电镜(SEM)、放射性核素骨扫描(ECT)及生物力学测试,综合评价Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨对骨缺损的修复能力及对机体的影响.结果:Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨、Nano-HA人工骨均可促进新骨形成,前者新骨形成量大,骨缺损修复能力明显优于后者,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,可望成为一种理想的骨缺损修复材料.
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纳米羟基磷灰石人工骨修复骨缺损的实验研究
目的:探讨多孔Nano-Hydroxyapatite(Nano-HA)人工骨的骨缺损修复作用及相关问题,为临床骨缺损修复提供依据.方法:采用新西兰大白兔39只,单侧桡骨制备骨缺损动物模型,用多孔Nano-HA人工骨材料植入骨缺损处进行修复作为实验组,以HA人工骨材料及空白组作为对照组;术后4、8、12周分别行大体标本观察、组织学、X线、扫描电镜及生物力学测试,综合评价多孔Nano-HA人工骨对骨缺损的修复能力及对机体的影响.结果:Nano-HA人工骨和HA人工骨均可促进新骨形成,前者新骨形成量大,骨缺损修复能力明显优于后者,差异有显著性(P＜0.05).结论:Nano-HA人工骨具有良好的成骨能力和生物相容性,可望成为一种理想的骨缺损修复材料.
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纳米羟基磷灰石人工骨在骨缺损修复中的临床应用研究
目的 探讨纳米羟基磷灰石人工骨(Nano-HA)修复骨缺损的临床效果.方法 回顾性分析了2009年9月～2012年6月采用Nano-HA人工骨治疗的27例骨缺损患者,骨缺损范围为0.3cm× 1.0cm～3.0cm×6.5cm,人工骨植入量为3～15 g.部位包括肱骨、桡骨、尺骨、股骨、胫骨、跟骨.骨缺损原因包括骨折22例,骨肿瘤5例.分别在术后1周、1个月和3个月进行临床和X线片检查,观察治疗效果.结果 随访时间11个月～26个月,平均18.5个月,骨缺损区Nano-HA与宿主骨直接愈合,相容性好,与原骨界面间无间隙,术后观察未见不良反应.结论 Nano-HA人工骨具有良好的生物相容性,是一种理想的骨缺损修复材料.
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纳米羟基磷灰石复合材料治疗长骨粉碎骨折的临床研究
目的 对纳米羟基磷灰石和自体骨治疗四肢长骨粉碎骨折的疗效作出对比,探讨新型复合材料治疗粉碎性骨折的效果.方法 总结2006年至2008年治疗的长骨粉碎性骨折共71例,其中采用自体骨植骨治疗37例,采用纳米羟基磷灰石治疗34例.术后进行随访,观察术后3月、6月、12月的X线检查骨折愈合情况.结果 全部患者均接受12个月以上的随访,自体骨植骨治疗组术后3、6及12月的愈合率为34.9%、69.8%及97.7%,纳米羟基磷灰石植骨治疗组术后3、6及12月的愈合率为32.4%、67.6%及97.3%.两种材料治疗粉碎骨折的骨折愈合率相当(P＞0.05),术后关节功能无统计学差异(P＞0.05).结论 纳米羟基磷灰石复合材料可用于填充长骨粉碎性骨折并发的骨缺损,并获得良好的疗效.
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胃癌转移淋巴结评估手段的研究现状及远景
准确判断胃癌转移淋巴结是精确手术治疗胃癌的前提.现有的影像学手段尚不能获得满意效果.前哨淋巴结的示踪及快速活检是目前常用的术中判断胃癌转移淋巴结的方法,仅限用于早期胃癌.纳米材料应用于胃癌转移淋巴结的影像学显影及术中示踪是一个新兴领域,但迄今用于研究胃癌转移淋巴结的纳米材料必须依赖淋巴系统的有效回流,而进展期胃癌的淋巴管常被癌细胞阻塞,使其应用受到限制.至今缺乏满意的胃癌转移淋巴结影像学显影及术中示踪手段.本文综述了高分子纳米靶向微球的作用特点,根据现有的研究结果,提出了新型靶向多功能纳米微球用于精确评估胃癌转移淋巴结的设想.
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靶向软骨的非病毒纳米基因载体体内外转染特性的研究
目的 采用一种靶向软骨的非病毒纳米基因传递系统,携带增强型绿色荧光蛋白(EGFP)在体内外对软骨细胞进行转染,探讨一种临床可用的促进软骨修复的方法.方法 将高相对分子质量壳聚糖(HMWC)适度降解,成为低相对分子质量壳聚糖(LMWC),并与EGFP的质粒复合形成稳定的非病毒纳米基因传递系统.经过体外的转染实验后,这些纳米复合物被进一步注射到伴有全层软骨缺损的新西兰大白兔动物模型膝关节中,探讨其在体内传递治疗基因促进软骨修复的可能性.结果结果显示LMWC/DNA纳米复合物可以有效地转染体外单层培养的软骨细胞和软骨组织片.在体内应用时,LMWC/EGFP基因纳米复合物可以安全有效地转染软骨细胞,并表现出一定的靶向性.结论 本研究显示了由LMWC/DNA纳米复合物介导的体内转染方法促进软骨修复的可行性,其有望成为一种简单、安全、有效、可控并且可早期使用的促进软骨修复的方法.
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骨形态发生蛋白-2基因活化纳米骨浆修复兔桡骨缺损的实验研究
目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因活化纳米骨浆在损伤部位的局部成骨基因表达和骨缺损重建修复效果.方法 新西兰白兔54只,其中48只实验动物随机分成三组(每组16只32侧),制成双侧桡骨中段15 mm骨缺损模型.A组:注入hBMP-2+纳米骨浆;B组:注入空白质粒+纳米骨浆;C组:注入纳米骨浆.另6只动物制作左桡骨中段骨缺损,不植入材料,作为空白对照.术后4、8和12周取材行影像学检查、组织学观察、分子生物学检测和生物力学检测.结果 术后12周A、B和C组骨缺损均修复,A组骨缺损处有明显BMP-2的mRNA和蛋白质表达,在ALP水平、成骨速度、新生骨量及新生骨力学强度等方面均明显优于B、C两组(P《0.05).空白对照组骨缺损无愈合.结论 纳米骨浆复合BMP-2质粒后,具有一定骨诱导作用,植入体内后成骨速度、质量及力学强度较单纯的纳米骨浆明显增强,能够有效修复骨缺损.
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纳米陶瓷人工骨修复骨缺损的实验研究
目的 通过动物实验探讨纳米陶瓷人工骨的骨缺损修复作用及相关问题,为其应用于骨缺损的修复提供依据.方法 青紫兰兔45只在单侧桡骨制备骨缺损动物模型,随机分成3组(每组15只),然后用纳米陶瓷人工骨材料植入骨缺损处进行修复作为实验组,以植入陶瓷人工骨为对照组,空白组不植入任何材料;术后4、8、12周分别行大体标本观察、组织学、X线检查、扫描电镜(SEM)测试,比较三组间骨缺损区的成骨情况.结果 纳米陶瓷人工骨成骨作用明显优于陶瓷人工骨组和空白对照组,差异有显著性意义(P＜0.05).结论 纳米陶瓷人工骨具有良好的成骨能力、生物相容性和一定的降解率,是一种替代自体骨修复骨缺损较理想的材料.
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两种复合树脂应用于前牙修复的临床疗效
目的 比较两种复合树脂用于前牙修复的临床疗效.方法 选取120颗患龋的上前牙,按就诊顺序随机分为2组,试验组60颗患牙用Z350纳米复合树脂充填修复,对照组60颗患牙用卡瑞斯玛复合树脂充填修复.修复完成后检查修复体边缘吻合、边缘着色及颜色匹配,评价修复体满意率.对刚完成修复时不满意的患者立即重新修复至满意.随访12个月后复查,评价修复体的满意率.结果 刚完成修复时试验组满意率96.7%,对照组为95.0%,差异无统计学意义(P＞0.05).1年后试验组满意率为95.0%,对照组为68.3%,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 Z350纳米复合树脂是一种比较理想的前牙充填修复材料.
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石墨烯量子点的抗菌性能及其在口腔医学中的应用前景
细菌耐药问题日益严峻,如何能快速高效地检测和抑制耐药菌成为治疗口腔细菌感染的关键因素.作为石墨烯家族的一员,石墨烯量子点因其低分子量、高比表面积、良好的生物相容性、抗菌性以及特殊的可调节光致发光性能,可以作为新型抗菌材料、药物载体、光敏材料应用于口腔抗菌领域.本文就其合成方法、一般特性及在口腔医学中的应用作一综述.
