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静电纺丝聚己内酯纳米纤维支架支持小鼠诱导多能干细胞表达心肌细胞标志物
目的 利用多能干细胞与仿生材料支架构建人工心肌,探讨仿生材料支架本身对多能干细胞心肌特异性分化的直接作用,为构建组织工程心肌提供理论支持.方法 采用静电纺丝聚己内酯纳米纤维仿生支架,接种小鼠iPSCs (miPSCs)细胞培养分化15 d,免疫荧光染色与Western blot法检测多能干细胞与心肌细胞特异性标志物.结果 miPSCs特异性表达多能干性标志物Oct4和Nanog,而且能够在聚己内酯纳米纤维支架上集落样增殖、分化;培养15 d后,miPSCs在支架上分化出心肌特异性标志物cTnT和MLC2a双重免疫荧光染色阳性的细胞;心肌细胞特异性结构蛋白cTnT、α-MHC和MLC2的表达水平,支架组全面高于对照组.结论 聚己内酯纳米纤维仿生支架支持miPSCs生长与心肌细胞特异性分化.
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聚己内酯在生物医学领域的应用研究进展
生物材料是指对生物体进行诊断、治疗和置换损伤组织、器官或增进其功能的材料[1].到目前为止,生物材料经历了由生物惰性材料逐渐转向生物活性及可控降解吸收性材料的发展阶段,一些具有生物可降解性高分子材料,如聚酯类等产品逐渐被广泛应用于生物医学各领域.
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新型聚己内酯/磷酸钙支架的制备及生物相容性研究
探讨新型聚己内酯( PCL)/磷酸钙(CPC)复合材料支架的制备方法及对骨髓基质细胞(BMSCs)的生物相容性.采用溶液共混法,利用可溶盐晶体做造孔剂,制备PCL/CPC复合材料支架,以单纯PCL和CPC支架为对照组,Q800型动态力学分析仪进行动态力学性能试验(DMA),采用排水法测量孔隙率;灭菌后通过与犬BMSCs体外共同培养后细胞形态、生长曲线、碱性磷酸酶(ALP)染色和半定量及骨钙素(OC)半定量等方法检测细胞在支架材料上的黏附、增殖及成骨分化情况,动物体内异位成骨检测其成骨情况.结果显示,复合材料的储能模量在PCL/CPC比例为7:3时达到大,制得的材料孔径为250～350μm,多孔支架的孔隙率为70％～80％;BMSCs在新型PCL/CPC组、CPC组支架表面分布均匀,生长增殖明显较PCL组活跃(P＜0.05);PCL/CPC组、CPC组BMSCs成骨行为与PCL组之间有显著差异(P＜0.05).动物体内异位成骨检测提示,4周时PCL/CPC组为13.78％±1.60％、CPC组BMSCs为15.29％±1.20％,成骨显著强于PCL组BMSCs的7.56％±2.20％(P＜0.05),表明PCL和CPC的复合明显改善了两种材料的缺陷,获得的PCL/CPC支架具有良好的生物相容性,可与BMSCs共同构建具有成骨能力的三维立体组织工程化骨.
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左炔诺孕酮长效缓释埋植剂Ⅰ.结构特征的研究和体内外药物释放的长期观察
用生物降解性聚己内酯(PCL)为载体制备女性抗生育药物左炔诺孕酮(LNG)的长效皮下埋植胶囊.除可降解外,该胶囊具有微孔结构,重要技术特征是在PCL中加入固体水溶性大分子Pluronic-F68(F68)作为致孔剂,研究了加入致孔剂的工艺和微孔形成的原理,用核磁共振和扫描电镜等方法证明在亲水介质中F68很快溶出,形成多微孔结构.体外和动物体内药物释放的研究证明该埋植剂具有零级释放动力学,可在体内长期维持稳定的药物释放量,每根3cm长的埋植剂在体内每天释放约21微克LNG,预期一次植入两根可有效地避孕两年.
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微囊化的人类心房肽cDNA质粒转染细胞对实验性高血压大鼠生理指标的影响
目的:探讨微囊化人心房肽(hANP)基因转染细胞治疗高血压的新途径和新技术.方法:将重组有hANP基因(cDNA)的质粒转染人中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,然后将细胞包被在具有免疫隔离作用的聚己内酯(PCL)微囊内形成微囊化转基因细胞.移植微囊化hANP cDNA质粒转染细胞至两肾一夹(2K1C)的高血压大鼠腹腔内,检测其对高血压大鼠的血压以及多项生理指标的影响;同时研究微囊化hANP cDNA质粒转染细胞移植前后,2K1C高血压大鼠肾脏排泄的近日节律规律.结果:移植微囊化hANP cDNA质粒转染细胞至2K1C高血压大鼠腹腔内2周后,大鼠的血压上升水平明显不如对照组高,此作用至少持续5个月.在2K1C高血压大鼠体内,植入的微囊化转hANP cDNA质粒细胞可产生明显的利钠、利尿作用,且引起肾血流、肾小球滤过率、尿cGMP水平较对照组明显升高.此外,2K1C高血压大鼠的肾脏分泌的时间生物学特征研究显示:与对照组相比,植入微囊化hANP cDNA质粒转染细胞后,其近日节律的调整中值加大,振幅增高.结论:hANP cDNA质粒转染的CHO细胞通过植入高血压大鼠体内,可以降低高血压大鼠血压,将来可能适于植入人体.此项研究结果提供了一条心房肽治疗高血压或心衰的基因治疗新途径.
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聚己内酯/丝素蛋白复合支架与人永生化尿路上皮细胞系共培养的实验研究
目的：探讨人永生化尿路上皮细胞系（immortalized human bladder urothelium cell line） SV-HUC-1在聚己内酯/丝素蛋白[Poly（ε-caprolactone）/silk fibroin，PCL/SF]支架中的生长情况，为进一步体内组织修复提供依据。方法制备疏松多孔的PCL/SF支架材料，SV-HUC-1传代扩增后，接种在PCL/SF上，体外培养7 d后取材，观察SV-HUC-1和PCL/SF的复合情况。结果 SV-HUC-1呈“多角形”、“铺路石”样，以克隆团形式生长。HE染色显示PCL/SF支架上的SV-HUC-1经过体外培养7 d后即可形成沿支架表面排列的复层上皮结构，部分SV-HUC-1渗透到PCL/SF的空隙内。扫描电镜显示细胞材料复合良好。结论 PCL/SF能支持SV-HUC-1良好的生长，该支架可以作为载体材料，用于组织工程膀胱修复的研究。
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人牙周膜干细胞与聚己内酯支架的三维生物打印初探
目的 探讨用人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSC)和聚己内酯支架进行三维生物打印的技术方案,并分析三维打印体的生物学性能,探索颅颌面骨缺损修复新途径.方法 以PDLSC为种子细胞、聚己内酯为支架材料,设计打印体尺寸为13.0 rnm×13.0 mm,网格尺寸分别为0.25 mm×0.25 mm(A组)和0.75 mm×0.75 mm(B组),进行三维生物打印;扫描电镜观察三维打印体上细胞状态;细胞计数试剂盒检测培养1、3、5d细胞增殖情况;成骨诱导14d后,茜素红染色法观察三维打印体的矿化结节.结果 以PDLSC为种子细胞、聚己内酯为支架,可打印两种网格尺寸的三维打印体,A、B组三维打印体厚度和宏观孔隙率分别为1.1、1.5 mm和49.3％、72.5％.扫描电镜可观察到两组三维打印体上PDLSC增殖,且在A组三维打印体上增殖更明显.成骨诱导后可见大量红色矿化结节形成于两种三维打印体上.结论 利用三维生物打印设备可成功打印具有自定义形状、尺寸的三维打印体,PDLSC可在其上生长、增殖,且在宏观孔隙率低的三维打印体上细胞生长更好.
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覆盖富血小板血浆3D打印聚己内酯支架对牙髓细胞体外生物学行为的影响
目的 探讨覆盖不同处理方法 富血小板血浆(PRP)的3D打印聚己内酯(PCL)支架对牙髓细胞黏附、增殖及分化的影响.方法 用冻干法和凝胶法制备PRP并覆盖在3D打印的聚己内酯支架上,免疫荧光染色观察各组支架牙髓细胞的早期黏附情况,细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖情况,Transwell小室检测细胞迁移情况,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒测定ALP活性,实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测细胞成骨相关基因的表达.采用单因素方差分析进行统计分析,LSD-t检验进行两两比较.结果 免疫荧光结果 显示黏附在冻干组的细胞多(1999.33个/总视野),凝胶组次之(1043.33个/总视野),单纯支架组少(843.00个/总视野),而且冻干组和凝胶组相比,差异有统计学意义(F=19.36,P<0.01),冻干组和单纯支架组对比,差异有统计学意义(F=23.42,P<0.01).细胞增殖实验显示,3组支架的细胞都呈增长趋势,但是在各个测定时间点,任何2组之间的细胞增殖都没有显著差异.细胞迁移结果 显示,冻干组(279.75个/视野)和凝胶组(167.00个/视野)的细胞数目显著高于单纯支架组(134.75个/视野),差异有统计意义(F冻单组=7.45、F凝单组=1.88,P<0.01),而冻干组和凝胶组相比则差异无统计学意义.ALP活性结果 显示,3个组别中冻干组活性高(ALP7 d=12.57 U/gprot、ALP14 d=23.20 U/gprot、ALP21 d=58.98 U/gprot),在第7天凝胶组次之(6.65 U/gprot),单纯支架组低(5.93 U/gprot),而在第14和21天,单纯支架组次之(ALP14 d=15.56 U/gprot、ALP21 d=53.74 U/gprot),凝胶组低(ALP14 d=13.35 U/gprot、ALP21 d=47.83 U/gprot).在第7、14和21天,冻干组的ALP活性显著高于凝胶组(F7 d=3.20,P7 d<0.01;F14 d=5.34,P14 d<0.01;F21 d=6.04,P21 d<0.01)和单纯支架组(F7 d=3.60,P7 d=0.04;F14 d=4.14,P14 d<0.01;F21 d=2.84,P21 d=0.01).在第7和14天,凝胶组和单纯支架的细胞ALP活性相比差异没有统计学意义.成骨相关基因表达中,在第7和14天的RUNX2和OCN表达中,除了第14天的凝胶组的OCN表达外,冻干组(OCN7 d=4.67、RUNX27 d=2.32、RUNX214 d=5.88)的表达高于单纯支架组(OCN7 d=1.00、RUNX27 d=1.00、RUNX214 d=1.00),差异具有统计意义(F7 d=11.1,P7 d<0.01;F7 d=3.20,P7 d=0.04;F14 d=11.80,P14 d<0.01),凝胶组(OCN7 d=2.60、RUNX27 d=2.23、RUNX214 d=4.67)的表达显著高于单纯支架组,差异有统计学意义(F7 d=4.85,P7 d<0.01;F7 d=2.98,P7 d=0.03;F14 d=8.87,P14 d<0.01).在第7天的OCN和第14天的RUNX2的表达中,冻干组(OCN7 d=4.67)的表达水平高于凝胶组(OCN7 d=2.60),差异有统计学意义(F=6.26,P<0.01);而在第14天的OCN中,凝胶组表达和冻干组无明显差异.结论 覆盖PRP的3D打印PCL支架比单纯的支架更有利于牙髓细胞的黏附、增殖和成骨分化,且冻干法优于凝胶法.
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微囊化的ANP cDNA转染细胞降低高血压大鼠血压
目的探讨微囊化的转基因细胞表达产生药物活性心房肽(ANP)的治疗体系.方法将人ANP基因(cDNA)转染入CHO细胞,然后将细胞包被在聚己内酯(PCL)管内形成微囊化,并移植到盐敏感高血压鼠腹腔内检测其长时间CHO细胞存活情况和分泌的心房肽(ANP).结果微囊化的转基因细胞植入2 d后,明显的延迟了高血压的发展,此作用至少持续5个月.同时,增加了肾血流,肾小球滤过率,钠排泄,尿液分泌,提高了血浆ANP浓度.结论微囊化的ANP cDNA转染的CHO细胞提供了一种心房肽治疗高血压的新途径.
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丁螺环酮缓释片的制备及其体外释放度的研究
目的:研制丁螺环酮缓释片的佳处方并考察其释放度.方法:以丁螺环酮为模型药物,新型载体材料聚己内酯(PCL)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)为骨架材料,湿法制粒压制丁螺环酮缓释片,测定药物的体外释放度,以拟合方程的相关系数r,T25,T50,Td和T80等质量评价指标来进行处方筛选.结果:根据初步筛选的佳处方制备的缓释片释放曲线符合Higuchi方程,24 h释药超过90%.结论:以PCL和HPMC为骨架材料,能制备出释药24 h的丁螺环酮缓释片.
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5-氟尿嘧啶聚己内酯针状植入剂的研究
目的 以聚己内酯(PCL)为载体材料、聚乙二醇(PEG)或明胶为添加剂,制备和表征含有5-氟尿嘧啶(5-Fu)的针状植入剂,研究植入剂的体外释放行为.方法 采用熔融挤出法制备针状含5-Fu的植入剂,利用XRD和SEM表征植入剂的结晶性和形貌.考察药物含量(12.5%,25%,50%)、添加剂种类(PEG,明胶)、添加荆含量(5%,10%,25%)对药物释放行为的影响.结果 植入剂表面光滑,药物在植入荆中分布均匀;植入剂中的5-Fu.PCL和PEG均具有一定程度的结晶性;植入荆中药物含量越大、释放越快;添加PEG或明胶,药物释放加快.结论 植入剂制备工艺简单可行,改变载药量、添加荆及其用量可调节植入剂中5-Fu的释放行为,针状植入荆可通过注射器直接注入肿瘤部位,可能在瘤内给药方面有很好的应用前景.
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S/O/W法制备氟尿嘧啶缓释微球及其体外释药行为考察
目的 制备包封率较高的氟尿嘧啶聚己内酯微球并研究不同粒径载药微球的性质.方法 采用S/O/W乳化溶剂挥发法,考察了微球制备工艺中药物分散方法与油相溶剂的挥发速度对微球包封率的影响.将微球筛分后考察不同粒径微球的载药量及体外释药行为,并用扫描电子显微镜观察释药前后微球的表面形态.结果 采用优化工艺条件,制得平均包封率为69.3%的微球;药物缓释达9 d以上,释药前后微球表面形态无明显变化.结论 S/O/W乳化溶剂挥发法制备得到包封率较高、具有缓释特性的氟尿嘧啶聚己内酯微球.
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新型载体聚己内酯对盐酸丁螺环酮缓释片释放的影响
目的 考察新型缓释载体材料聚己内酯对盐酸丁螺环酮缓释片中药物释放的影响.方法 利用聚己内酯等为辅料,经湿法制粒制备盐酸丁螺环酮缓释片,并考察了不同相对分子质量和用量的聚己内酯对药物释放的影响.结果 聚己内酯显示出良好的阻滞药物释放的性能,制备的缓释片能满足释放持续24 h的设计用药要求.结论 聚己内酯作为新型载体材料,适合于缓释片的阻滞剂.
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应用可生物降解材料载抗生素治疗慢性骨髓炎的研究进展
慢性骨髓炎是一种由微生物所引起的骨或骨髓的感染及炎性反应状态.目前,国内外多以PMMA链珠载药体系为慢性骨髓炎的治疗方案,但术后需要二次手术将链珠取出,给患者带来不便.因此可生物降解材料在药物缓释体系中具有较大的应用前景,现阶段研究较多的聚酯类可吸收生物材料主要有3种,包括聚乳酸、聚乳酸乙醇酸交酯、聚己内酯.三种聚酯均有良好的生物可降解性及生物相容性,但聚乳酸及聚已内酯有降解缓慢的缺点.聚乳酸乙醇酸交酯降解时间与治疗骨髓炎要求的释药时间及骨缺损修复时间相仿,为常用.聚酯可以和羟基磷灰石、磷酸三钙形成复合物,改善其自身性质,复合物比单一物质更适合于骨髓炎的治疗.本文对应用可生物降解材料负载抗生素治疗慢性骨髓炎的研究进展进行综述.
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静电纺丝法制备丹参素-聚己内酯纳米纤维支架
目的 利用静电纺丝技术制备丹参素-聚己内酯(DSS-PCL)纳米纤维支架.方法 以二氯甲烷-N,N-二甲基甲酰胺(CH2C12-DMF)8∶2为溶剂,利用静电纺丝仪制备载丹参素的纳米纤维,通过扫描电镜(SEM)观察纤维形貌,通过体外释放实验考察载药纳米纤维支架中丹参素的释放规律,通过MTT法和溶血率对载药纳米纤维支架的安全性进行初步评价.结果 CH2C12-DMF混合溶剂体系下药物和材料都能够很好地溶解并顺利电纺得到纳米纤维,平均纤维直径分别为210 nm和190 nm,体外释放实验表明药物的释放经过一个快速释放后进入缓慢释放.MTT法测得PCL及载有丹参素的纳米纤维对L929细胞存活率并无明显影响,溶血率实验测得各组纳米纤维的溶血率低于5％.结论 静电纺丝法制备DSS-PCL纳米纤维的工艺简单易行,易于推广.
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聚己内酯埋植剂的制备及药物通透性研究
目的制备聚己内酯(PCL)长效药物缓释制剂,优化药物缓释效果,并研究PCL埋植剂的药物通透性.方法 合成分子质量为(8～16)×104 u含有普朗尼克F68的PCL,用挤出法制备不同壁厚的PCL长效缓释埋植剂.将左炔诺孕酮(LNG)装入PCL管封装,制成LNG药囊.通过高效液相色谱法测定LNG的释放效果,考察PCL的分子质量及PCL管壁厚度对LNG通透性的影响.结果 当PCL分子质量为(8～16)×104u时,对LNG通透性无显著影响.PCL管壁厚在0.20～0.40 mm时,对LNG通透性亦无显著影响;当壁厚小于0.15 mm时,LNG通透性显著提高.结论 PCL埋植剂对LNG具有通透性,可通过改变PCL管壁厚度增加药物通透性.
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新型两亲性超枝状大分子聚己内酯/聚缩水甘油醚纳米粒子实验研究
目的 选择合适实验条件将两亲性超枝状大分子聚己内酯/聚缩水甘油醚制备成纳米粒子.以进一步应用于靶向药物传递载体.方法 称取聚己内酯/聚缩水甘油醚(通过WNMR和GPC定性)30 mg,溶于3 mL丙酮和2 mL乙醇混合溶剂中,在搅拌速度为250 r/min的条件下,将上述溶液按250 μL·min-1速度注入30 mL的蒸馏水中,搅拌过夜,减压挥发除掉溶剂,冷冻干燥得到纳米粒子.结果 通过透射电镜观察,所得纳米粒子为球形,形状均匀,粒径约在50～100 nm之间.结论 本研究通过实验,首先合成分子量2×104u左右的聚己内酯/聚缩水甘油醚聚合物,通过选择合适的溶剂,得到聚己内酯/聚缩水甘油醚纳米粒子.该方法操作简易,环境友好,易于后处理,所得纳米粒子大小均匀,通过后修饰,这种纳米粒子将有望被应用于体内靶向传递.
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可生物降解材料聚己内酯在医学上的应用进展
聚己内酯是一种被FDA批准的可生物降解的聚酯材料.由于其具有在组织中可降解的能力,因此成为组织工程中可能被广泛应用的一种新材料.对聚己内酯的一些重要特性和当前在生物医学方面的应用进行综述,并指出在应用中存在的问题以及今后的研究方向.
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肌醇为核的星形聚己内酯的制备及表征
目的 制备六臂星形聚己内酯并评价其生物相容性.方法 采用本体开环聚合法以ε-己内酯为单体,辛酸亚锡为催化剂,肌醇为多功能基团引发剂,合成一系列不同相对分子质量的六臂星形聚己内酯(6-s-PCk)(其中x为单体与引发剂的摩尔比).通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描热分析法(DSC)对其结构、相对分子质量及热力学性质进行表征.以此材料为载体,采用超声乳化/溶剂挥发法,制备空白纳米粒.采用动态光散射法(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)对其粒径和形态进行表征,通过WST-1比色法探讨该材料的体外细胞毒性.结果 FT-IR和1H-NMR表明,该聚合物为六臂星形结构;由GPC得出其相对分子质量分别为22 822、31 459、49 533,并呈单峰分布;DSC结果表明,聚合物的熔融温度(Tm)、熔融焓(△H)及结晶度(Xc)随着相对分子质量的增加而升高;制备的纳米粒呈椭圆形,平均粒径在100～ 200 nm,粒径均一;WST-1比色法证明,该材料具有良好的生物相容性.结论 成功合成六臂星形聚己内酯并制备了纳米粒,细胞实验证明该材料具有良好的生物相容性.
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大白鼠皮下植入米非司酮埋植剂血药浓度和抑制异位子宫内膜效果的观察
目的 观察大鼠皮下植入米非司酮埋植剂后的血药浓度变化及抑制大鼠子宫内膜异位症的效果.方法 取体质量170～190g Wister雌性正常大鼠,分别在正常大鼠和动物模型大鼠(实验组5组和对照组)皮下埋植单根0.75 cm、1.5 cm、3.0 cm和2根、3根3 cm长米非司酮埋植剂(外径2.5 mm),对照组植入2根3.0 cm不含药的埋植剂.正常大鼠给药1个月,定期取血用HPLC法测血药浓度.动物模型大鼠给药3个月,用MRI测定异位子宫内膜体积并计算抑制率.结果 不同剂量的米非司酮皮下埋植剂皆在植入体内7d时,血药浓度达到高；随着给药剂量加大,血药浓度峰值也趋向增高,但7d后血药浓度逐渐下降,14d后除3根剂量组的血药浓度显著较高外(约0.18～0.20靏/ml),其他较低剂量组之间的血药浓度差异无统计学意义(约0.10～0.13靏/ml).大鼠皮下植入埋植剂的剂量与血药浓度峰值呈线性关系.动物模型皮下植入1根1.5 cm、3.0 cm或2根3.0 cm长埋植剂1个月时,异位内膜抑制率分别为18.6％±17.3％、31.5％±12.7％、72.2％±12.3％.与对照组比较差异有统计学意义,并且不再随剂量加大而显著提高抑制效果.结论 米非司酮皮下埋植剂作为治疗子宫内膜异位症的长效制剂是可行的.
