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多壁碳纳米管分散固相萃取净化-气相色谱三重四级杆质谱联用同时测定桂皮中10种有机磷农药
建立一种多壁碳纳米管分散固相萃取净化-气相色谱三重四级杆质谱联用同时测定桂皮中10种有机磷农药的检测方法.样品经乙腈提取,以MWCNTs、PSA和MgSO4净化,离心、过滤后经气相色谱三重四级杆质谱测定,外标法定量.结果表明,10种有机磷农药在0.01~1.0μg/mL范围内具有良好的线性.加标回收率为78.3%~105.2%,相对标准偏差(n=5)为1.6%~9.2%,方法检出限为0.001~0.010mg/kg.该方法操作简单快捷、准确、检测成本低,能满足桂皮中有机磷农药残留的检测要求.
关键词： 多壁碳纳米管 分散固相萃取 气相色谱三重四级杆质谱 桂皮 有机磷农药 -
多壁碳纳米管对DNA的体外氧化损伤研究
目的 观察多壁碳纳米管(multi-walled nanotubes,MWCNTs)对DNA超螺旋构型的影响和氧化损伤.方法 选择不同浓度多壁碳纳米管(50 ～ 500 μg/ml)与pBR322质粒DNA及小牛胸腺DNA(ct-DNA)作用,采用质粒DNA凝胶电泳和圆二色谱分析.结果 多壁碳纳米管能够引起pBR322质粒DNA的损伤,其DNA损伤率(16％～42％)呈剂量-反应关系,多壁碳纳米管高浓度(500 μg/ml)时DNA降解成线性条带.在活性氧清除剂-维生素C的作用下,DNA损伤率可由45.24％降低到18.64％.多壁碳纳米管可削弱DNA碱基之间的堆积作用,导致DNA解链.结论 多壁碳纳米管可通过活性氧介导DNA损伤.
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多壁碳纳米管致RAW264.7巨噬细胞毒性与氧化损伤研究
目的 探讨多壁碳纳米管(MWCNTs)对小鼠巨噬细胞株RAW264.7细胞的体外细胞毒性和氧化损伤作用.方法 用DNA钠盐提高MwCNTs的分散度,设4个浓度组(2.5、10、25和100μg/ml)、DNA钠盐溶剂对照组和生理盐水对照组,染毒24h后,用四甲基偶氮唑盐(MTT)方法观察细胞毒性,并根据染毒后细胞的总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)、一氧化氮(NO)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的变化情况分析MWCNTs的细胞毒性和氧化损伤作用.结果 25μg/ml和100μg/ml浓度组细胞存活率及细胞毒性和氧化损伤指标均有不同程度的改变,呈一定的浓度-反应关系;随着染毒浓度的升高,细胞和其上清液中TP、LDH、NO和MDA含量随之升高,而GSH和SOD含量随之降低,且呈一定的暴露-反应关系;且与细胞发生融解破碎,间隙加大等形态学改变情况相符.结论 MWCNTs对体外培养巨噬细胞株RAW264.7细胞具有细胞毒性和氧化损伤作用,且随剂量的增大而增强.
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多壁碳纳米管表面甘草酸分子印迹聚合物的制备及其应用
目的:研制甘草酸为模板的固相萃取柱,并将其应用到药草中高纯度甘草酸的分离富集方面.方法:以丙烯酰胺修饰的碳纳米管为载体,甘草酸为模板,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为致孔剂,采用沉淀聚合技术,在碳纳米管表面成功接枝甘草酸印迹聚合材料.采用红外光谱、扫描电镜和热重分析对印迹材料的性能进行表征.结果:当功能单体为丙烯酰胺,沉淀聚合温度为60℃,致孔剂是DMF,EGDMA与溶剂比例为1:20时,能够在在碳纳米管表面印迹一层稳定、均匀的印迹材料;Scatchard模型表明,多壁碳纳米管-分子印迹聚合物(MWCNTs-MIP)对甘草酸有着不同亲和力的2种结合位点,即高结合位点的平衡常数(Kd)1.17 mmol·L-1,大表观吸附量(Qmax)741.5μg·g-1,低结合点的Kd 3.96 mmol·L-1,Qmax1 668.5 μg·g-,并且MWCNTs-MIP对甘草酸有特异性识别能力.结论:优化条件合成的分子印迹聚合物具有更好的形态结构,对目标分子具有很好的吸附效率,故作为固相萃取材料应用于药草中甘草酸的分离富集方面有一定研究价值.
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聚乳酸-羟基乙酸共聚物-多壁碳纳米管复合膜诱导成骨细胞分化的机制
目的 研究鼠成骨细胞MC3T3-E1与制备的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)与多壁碳纳米管(MWCNT)的复合膜共培养时反应的机制.方法 使用溶剂浇铸法制备PLGA-MWCNT复合膜.把MC3T3-E1细胞在PLGA-MWCNT复合膜、PLGA膜及聚苯乙烯组织培养板(TCPS)上培养72 h,通过RT-PCR观察成骨标志基因碱性磷酸酶(ALP)、骨涎蛋白(BSP)、骨钙素(OCN)表达的变化.Western免疫印迹和免疫荧光分析观察各组细胞活性、黏着斑激酶(pFAK)的表达.应用Western免疫印迹检测各组MC3T3-E1细胞p-ERK1/2、p-JNK、p-p38促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)蛋白的表达.各组添加ERK1/2抑制剂PD98059 (30 mmol/L),培养72 h后进行MTT、Live/Dead染色和Texas Red-labeledphalloidin染色,使用激光共聚焦显微镜观察细胞活性和肌动蛋白纤维产生的变化.结果 与PLGA组和TCPS组比较,PLGA-MWCNT组细胞的ALP、BSP、OCN的表达水平明显更高(均P＜0.05),而PLGA和TCPS组3种成骨标志基因表达差异没有统计学意义(均P＞0.05).PLGA-MWCNT组pFAK染色更加均匀、表达水平高,MC3T3-E1细胞的pFAK表达水平PLGA-MWCNT组＞PLGA组＞TCPS组(2.3±0.3比1.4±0.2比1±0.2,均P＜0.05).PLGA-MWCNT组的MC3T3-E1细胞的p-ERK1/2的条带灰度值更高,表达水平要明显高于PLGA组及TCPS组(3.3±0.2比1.3±0.2、1±0.2,均P＜0.05),而各组p-p38 MAPK及p-JNK的条带灰度值差异则无统计学意义(均P＞0.05).各组细胞加入ERK1/2抑制剂PD98059培养72 h后,3组细胞活性和肌动蛋白纤维产生均减少(均P＜0.05),与其余两组相比,PLGA-MWCNT组的细胞活性下降更明显,肌动蛋白纤维产生减少更显著.PLGA-MWCNT复合膜的live/dead染色图像上出现较多的红染细胞,其细胞活性比未加前明显下降(0.33±0.02比0.57±0.03,P＜0.05).结论 PLGA/MWCNT复合膜能够促进MC3T3-E1细胞成骨基因的表达、FAK及ERK1/2激活,从而促进MC3T3-E1细胞分化、肌动蛋白产生.
关键词： 多壁碳纳米管 聚乳酸-羟基乙酸共聚物 成骨细胞 -
多壁碳纳米管与甘草苷和异甘草苷的选择性吸附作用
碳纳米管作为一种特殊的纳米材料,具有中空结构,高强度韧性及良好的化学和热力学稳定性.对人体毒性小,有良好的生物相容性,一直被期望作为药物传送系统的运输载体[1～4].在碳纳米管与生物体系相互作用研究中发现碳纳米管是一种高效地向细胞内输送药物的载体.沈海军[5]利用MM+力场的传统分子动力学方法探讨了美沙酮、丁丙诺啡纳米碳管封装及其缓释、长效药物开发的可能性.斯坦福大学Dai Hongjie研究组[6]发现,细胞和高浓度的抗肿瘤蛋白药物孵育,由于药物不能跨越细胞膜进入细胞,未观察到细胞毒性.
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聚乙烯亚胺修饰多壁碳纳米管及对PC12细胞生物相容性的评价
目的:聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)功能化修饰多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备低毒、水溶性良好的碳纳米管聚乙烯亚胺复合物(MWCNTs-PEI),为碳纳米管作为药物载体研究奠定基础.方法:通过聚乙烯亚胺(PEI)共价修饰羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备得到MWCNTs-PEI,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TG)、拉曼光谱(Raman)、Zeta电位等测定方法对复合物进行表征;采用四基偶氮噻唑蓝法(MTT)及流式细胞仪法考察其对大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞)的毒性作用,评价复合物体外生物相容性.结果:通过SEM,TEM,FTIR,TG,Raman,Zeta电位等测定结果证实PEI成功接枝到MWCNTs上;分散性实验结果表明MWCNT-PEI在去离子水中分散均匀且稳定性良好;MTT及流式细胞实验结果表明通过PEI功能化修饰MWCNTs使得MWCNTs的细胞毒性显著降低.结论:通过PEI功能化修饰后的MWCNTs分散性得到明显改善且对细胞毒性显著降低,具有更好的生物相容性.
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异甘草素-多壁碳纳米管复合物的体外缓释行为
目的 以异甘草素为模型药物,研究多壁碳纳米管(MWNTs)作为缓释载体的可行性.方法 通过氧化处理MWNTs,改善其表面性质,利用SEM表征了氧化后的MWNTs(o-MWNTs)的表面形貌,借助全自动快速比表面积及孔隙度分析仪表征了MWNTs的比表面积和孔结构,并探讨o-MWNTs-异甘草素复合物在不同释放介质中的缓释行为.结果 MWNTs经过氧化后制备得到的o-MWNTs-异甘草素复合物在2%十二烷基硫酸钠水溶液(2%SDS-水)和pH 6.8的2%十二烷基硫酸钠磷酸盐缓冲液(2%SDs-PBS)中缓释效果良好,分别达到42.03%和34.21%.o-MWNTs.异甘草素复合物在该2种溶出介质中的释放动力学基本符合Higuchi模型,释放良好.结论 MWNTs可作为潜在缓释材料.
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乙二胺功能化修饰多壁碳纳米管及对PC12细胞生物相容性的研究
目的 乙二胺(EDA)功能化修饰多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备低毒、分散性良好的多壁碳纳米管-乙二胺复合物(MWCNTs-EDA),为碳纳米管作为药物载体研究奠定一定基础.方法 乙二胺功能化修饰多壁碳纳米管和乙二胺通过共价交联法制备得到多壁碳纳米管-乙二胺复合物,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热失重分析(TG)、拉曼光谱(Raman)、Zeta电位对复合物进行表征及对修饰前后的碳纳米管分散性进行考察;采用MTT法及流式细胞仪法考察其对大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞)的毒性作用,评价复合物体外生物相容性.结果 扫描电镜、透射电镜、红外光谱、热失重分析、拉曼光谱、Zeta测定结果证实乙二胺成功接枝到多壁碳纳米管上;分散性实验结果表明,多壁碳纳米管-乙二胺复合物在去离子水中分散均匀且稳定性良好;MTT及流式细胞实验结果表明,通过乙二胺功能化修饰多壁碳纳米管使得多壁碳纳米管的细胞毒性显著降低.结论 乙二胺功能化修饰后的多壁碳纳米管分散性得到明显改善且对细胞毒性显著降低,为碳纳米管作为新载体的进一步研究提供有益依据.
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多壁碳纳米管对小鼠肝和肺细胞蛋白质氧化损伤作用研究
目的 探索多壁碳纳米管对机体蛋白质的氧化损伤作用.方法 将20只老鼠随机分成4组,3个染尘组,1个对照组,用腹腔注射法进行1次性染尘,3个染尘组分别注入0.1、0.2、0.4 mg/ml的多壁碳纳米管(粒径20～40nm)颗粒悬浮液1ml.对照组注入等体积的生理盐水,染毒5天后测定肝脏和肺组织中的蛋白质羰基含量,比较不同浓度的多壁碳纳米管对肝和肺部蛋白质的氧化损伤作用.结果 不同浓度的碳纳米管染尘组小鼠与对照组相比较,肝脏组织蛋白质羰基含量在0.2mg/ml和0.4mg/ml染毒条件下都有显著性差异(P＜0.05).肺组织羰基含量在0.4mg/ml染毒条件下有极显著差异(P＜0.01).在其他浓度条件下都没有统计学意义(P＞0.05).结论 多壁碳纳米管对小鼠肝脏和肺部组织有一定的氧化损伤毒性作用.
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多壁碳纳米管抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能
目的 观察多壁碳纳米管(MWCNT)对巨噬细胞吞噬功能的影响.方法 采用常规细胞培养技术培养RAW264.7巨噬细胞;用流式细胞术定量检测RAW264.7巨噬细胞吞噬异硫氰酸荧光素标记的大肠杆菌(FITC-tagged E.coli k-12)的情况.结果 MWCNT剂量依赖性地抑制RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌,随着MWCNT浓度的增加,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量(用平均荧光强度表示)降低.此外,MWCNT抑制RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌亦呈时间依赖性:用MWCNT(75 μg/ml)孵育RAW264.7细胞12h后,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量与对照组相比降低了约70.4％ (P ＜0.01),同时参与吞噬活动的RAW264.7细胞的百分比也从对照组的98.6％降低到了92.4％ (P＜0.05).即使用低剂量的MWCNT(25 μg/ml)孵育RAW264.7细胞较长时间(24h)后,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量与对照组相比仍降低了约77.1％ (P ＜0.01),同时参与吞噬活动的RAW264.7细胞的百分比也从71.2％降低到了43.4％ (P ＜0.01).用脂多糖(LPS,10μg/ml)激活RAW264.7细胞后,其吞噬能力明显增强,而MWCNT仍可剂量依赖性地抑制LPS激活的RAW264.7细胞的吞噬能力,与LPS组相比,MWCNT(75 μg/ml)和LPS共孵育组吞噬大肠杆菌的量降低了70.9％ (P ＜0.01).结论 MWCNT可明显抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能.
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不同浓度的多壁碳纳米管对HEK293细胞的影响
目的 研究多壁碳纳米管(MWCNT)对正常人胚肾293细胞的增生及细胞活性的影响.方法 采用离体培养的正常人胚肾293细胞株,接种人96孔板,细胞生长18h后加入不同浓度的单壁碳纳米溶液,碳纳米溶液作用于人胚肾293细胞48个h后,使用MTT(methyl thiazolyl tetrazoliun)比色法测每个孔的吸光值,计算人胚肾293细胞的生长抑制率并绘制细胞活性曲线.结果 不同浓度的多壁碳纳米管对人胚肾293细胞具有不同程度的抑制作用,且当其浓度达到0.5μg/ml时对细胞出现显著的抑制作用.结论 多壁碳纳米管能通过正常人胚肾293细胞膜进入细胞内,一定程度地影响细胞的活性,到达一定剂量时,细胞增生能力显著降低.因此,可以推测多壁碳纳米管对正常细胞生长作用有一定的安全剂量范围.
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聚四氟乙烯纳米化新型小口径人造血管及其通畅率研究
目的 研究应用内表面覆盖多壁碳纳米管(MWNT)的聚四氟乙烯(PTFE)新型人造血管(PTFE-MWNT)对提高血管通畅率、减轻内膜增生的影响.方法 将MWNTs通过羧酸化及氨基化处理,分别得到功能化的MWNTs-COOH和MWNTs-NH2,然后在PTFE血管内表面层层自组装制成PTFE-MWNT人造血管.动脉模型选用羊股动脉血管移植.16只成年公绵羊,两侧股动脉随机选用两种不同的人造血管.8只于术后3个月,另外8只于术后9个月取下双侧人造血管标本进行组织学分析.统计方法采用配对t检验.结果 PTFE-MWNT血管术后通畅率(87.5%)高于PTFE血管(62.5%),内膜增生程度较PTFE血管轻,血管内皮形成速度要快于PTFE人造血管,血管壁内的炎细胞浸润较轻;而PTFE人造血管壁内主要是炎细胞浸润,细胞增殖程度高于PTFE-MWNT人造血管.结论 用多壁碳纳米管覆盖聚四氟乙烯的内表面制成的新型人造血管,可以提高移植血管通畅率,减轻内膜增生,提高小口径人造血管移植手术的长期效果.
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多壁碳纳米管改性氰基丙烯酸酯医用胶的实验研究
目的:对氰基丙烯酸酯医用胶进行增强及增韧改性研究.方法:选用羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)和多壁碳纳米管(MWCNTs)2种纳米材料对CA医用胶进行改性,并对改性前后的胶黏剂进行拉伸剪切强度和玻璃化转化温度测试.用扫描电子显微镜观察胶黏剂黏附破坏界面.结果:MWCNTs-COOH/CA的含量为64 mg/100 g时,胶黏剂的拉伸剪切强度大,比纯CA的拉伸剪切强度提高约51.5％,而且玻璃化转化温度也比纯CA下降33.7％;MWCNs/CA的含量为64 mg/100 g时,拉伸剪切强度也达到大,比纯CA提高12.7％,而MWCNTs/CA的含量为4mg/100 g时,玻璃化转化温度低,比纯CA下降12.4％；扫描电子显微镜见MWCNTs-COOH/CA胶黏剂拉伸断面由很多树枝状微纹组成.结论:2种碳纳米管的加入可有效改善胶黏剂的拉伸强度并提高其韧性,其中MWCNTs-COOH对拉伸强度的改性效果更好(P＜0.01,t=6).
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静脉注射多壁碳纳米管对高脂饮食大鼠肺组织的毒性
目的 探讨静脉注射多壁碳纳米管( MWCNTs)对高脂饮食SD大鼠肺组织的毒性.方法 将140只雄性SD大鼠随机分成正常对照组、高脂对照组、溶剂对照组、低剂量组(各30只),中、高剂量组(各10只).正常对照组给予正常饲料,其余各组在染毒前以70万U/kg维生素D3灌胃3d后予高脂饮食.溶剂组予含1％ tween 80的生理盐水(0.2 ml/100 g)尾静脉注射,每周2次;低剂量组予MWCNTs50 μg/kg尾静脉注射,每周2次,分别于8、12、16周后处死.中、高剂量组予MWCNTs 100、200μg/kg尾静脉注射,每周2次,于16周后处死.计算大鼠各组肺脏系数,对肺组织行HE染色,光学显微镜下观察肺组织病理学改变.荧光定量实时PCR检测肺组织匀浆中白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子(TN F-α )Mrna表达水平.结果 与溶剂对照组相比,中、高剂量组肺脏系数均明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).染毒16周后,HE染色可见低、中、高3个剂量组出现不同程度肺部黑色颗粒积聚,伴有肺出血、纤维化和肉芽肿形成.与溶剂对照组比较,染毒12周低剂量组及染毒16周低、中、高3个剂量组肺组织中IL-1β Mrna表达水平均明显降低,差异有统计学意义(P＜0.05).与溶剂对照组比较,染毒8、16周低剂量组肺组织中TNF-α Mrna表达水平明显升高,染毒12周低剂量组和染毒16周中、高剂量组肺组织中TNF-α Mrna表达水平明显降低,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 静脉注射MWCNTs可引起大鼠肺部纳米材料积聚,并出现慢性炎症性病理改变.
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多壁碳纳米管对人胸膜间皮细胞microRNAs表达的影响
目的 探讨多壁碳纳米管(muhi-walled carbon nanotubes,MWCNT)对人胸膜间皮细胞MeT-5A的细胞毒性及对细胞microRNAs(miRNAs)表达的影响.方法 用乳酸脱氢酶活力检测法(LDH)检测不同浓度MWCNT染毒24 h和同一浓度不同染毒时间细胞相对LDH活力改变;从课题组前期microRNA芯片结果中筛选间皮瘤细胞中差异表达miRNAs,并用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)验证有显著改变的5个miRNAs的表达改变;MeT-5A细胞用10 μg/cm2的MWCNT处理0、8、24、48、72 h后,用RT-qPCR方法检测上述5个有明显改变的miRNAs的表达水平;用Targetscan和miRanda两种在线软件对差异表达miRNAs进行靶基因预测,后用David6.7对靶基因进行基因本体论(GO)分析和全基因组及代谢途径数据库(KEGG)通路分析.实验数据录入SPSS17.0软件,使用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Dunnett-T检验进行统计分析.结果 MWCNT染毒MeT-5A 24 h后,与对照组比较,染毒剂量大于等于20μg/cm2时,细胞存活率降低,差异有统计学意义(P＜0.01);利用高通量方法从肿瘤细胞系中筛选获得5个差异表达的miRNAs:hsa-miR-155表达上调,hsa-miR-30 d-5p,hsa-miR-34c-5p,hsa-miR-28-5p和hsa-miR-324-5p的表达下调;用RT-qPCR方法进一步验证,两者结果一致.10 μg/cm2 MWCNT染毒不同时间后,5个miRNAs表达改变与芯片结果一致.我们对这些差异表达miRNAs进行靶基因预测和通路分析,发现AKAP13,CCND3,Twist,E-Cadhefin等是其潜在的功能靶点,主要参与肿瘤坏死因子β信号通路,肿瘤信号通路,小细胞肺癌等信号通路.结论 MWCNT可对MeT-5A造成细胞毒性作用,染毒可引起MeT-5A细胞miRNAs差异表达,差异表达的miRNAs可能参与肿瘤相关的信号通路.
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大内径多壁碳纳米管基靶向缓释载药系统的制备及性能
目的：制备大内径多壁碳纳米管（LID-MWCNT）基靶向抗肿瘤药物缓释系统，分析其功能特性并检测其对肿瘤细胞的增殖抑制作用。方法纯化、切割LID-MWCNT，制备碳管载体及同源封堵物超短LID-MWCNT （UST）。碳管表面负载靶向分子叶酸（FA）及荧光标记分子；管内负载抗肿瘤药物顺铂（CDDP），并以UST封堵药物通道。观察载药系统显微形态；测定载药率及药物释放曲线；观察载药系统对肿瘤细胞的靶向趋化状况及增殖抑制效应。结果成功制备大内径多壁碳纳米管基靶向抗肿瘤药物缓释系统（CDDP@UST-FA-LID-MWCNT），其载药率为70.97%。体外释放呈双相缓释模式，持续释放时间约18 h。载体系统具备了一定靶向趋化能力；较低载药浓度的CDDP@UST-FA-LID-MWCNT即对肿瘤细胞具有增殖抑制作用，且随着药物浓度的增加，抑制作用增强。结论载药系统CDDP@UST-FA-LID-MWCNT具有较高的载药率及良好的药物缓释效果，能够靶向作用于肿瘤细胞，具有较强的抗肿瘤作用。
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碳纳米管在药物缓控释中的研究
碳纳米管（CNTs）又称纳米碳管，是一种具有石墨结晶的管状纳米碳材料。是1991年由日本科学家Iijima［1］首先发现的一种新型纳米材料。碳纳米管是由石墨烯层片绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的直径为纳米级的无缝、中空的管体，根据石墨烯层数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，其直径为数纳米到数十纳米，具有优良的光学、力学、化学和电学等特性［2，3］。其径向尺寸较小，外径一般在数纳米至数十纳米之间；管的内径更小，小的只有1 nm左右。CN T s独特的结构决定了其具备良好的力学、电学、光学、热学等性能，可广泛应用于轮胎、平板显示器和汽车制造等领域［4］。CN T s已成为当今受关注的纳米材料之一，其中，将CN T s作为新型的药物载体材料用于药物递送系统是目前研究的热点之一［5］。然而，作为药物载体材料，碳纳米管因其生物相容性差导致细胞存活率降低、抑制细胞增殖以及降低细胞黏附力等问题，限制了它在药物载体领域的应用，而经表面修饰后的碳纳米管用于药物传递未显示出毒性［6］。且可以改善其水分散性，而且可提高碳纳米管的生物相容性［7］，使碳纳米管作为药物传输系统的运送载体得以应用［8］。
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构建含有均一、稳定分散碳纳米管心肌组织工程支架的新进展
背景:如何有效地将碳纳米管均匀分散于支架之中,是构建理想碳纳米管化支架的关键环节之一,也是目前研究的热点之一.目的:综述构建含均一稳定分布碳纳米管的心肌组织工程支架的方法学进展.方法:由第一作者检索Web of Science Core Collection数据库、PubMed数据库2004年10月至2017年1月的相关文献,英文关键词为"carbon nanotubes, dispersion,cardiac tissue engineering",检索文献类型为研究原著,通过标题、摘要内容及正文内容筛选文献进行综述.结果与结论:高比表面积、高深宽比和表面高低不平会导致碳纳米管聚集成束,因此能否将碳纳米管在聚合物支架中均匀稳定地分散开来,是构建理想的碳纳米管/聚合物复合支架的关键之一.在心肌组织工程中,对碳纳米管表面进行化学操作(共价修饰)或物理操作(非共价修饰),可显著改善其分布的均一性和稳定性,有助于制备含均一稳定分散碳纳米管的心肌组织工程支架,明显改善工程心肌的机械性能和电传导性能.
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多壁碳纳米管/聚左旋乳酸复合纳米纤维支架材料与小鼠神经干细胞的生物相容性
背景:聚左旋乳酸(PLLA)支架材料在生物材料领域中尤其是组织工程学中应用广泛,但亲水性较低、缺乏表面细胞结合位点和细胞黏附性较差等缺点制约着其进一步应用.目的:体外实验观察小鼠神经干细胞与多壁碳纳米管/聚左旋乳酸(MWCNTs/PLLA)纳米纤维支架材料复合培养的生长状况并检测其生物相容性.方法:分离培养小鼠神经干细胞,静电纺丝法制备PLLA纳米纤维支架材料并用MWCNTs修饰;取第3代神经干细胞分别接种于PLLA与MWCNTs/PLLA纳米纤维支架材料上,进行体外培养.结果与结论:①神经干细胞在PLLA及MWCNTs/PLLA支架材料中生存良好,材料无明显毒性;②神经干细胞在MWCNTs/PLLA材料上表现出比PLLA支架材料更加优异的细胞黏附能力及增殖能力;③扫描电镜及Hoechst 33342染色显示神经干细胞在材料表面生长良好,形态正常;④免疫荧光MAP2染色显示神经干细胞在MWCNTs/PLLA支架材料上生长并分化为成熟神经元,且神经元突起生长方向与纳米纤维支架方向一致;⑤结果表明,MWCNTs/PLLA纳米纤维支架材料的细胞相容性良好,能为神经干细胞提供良好的生长载体且有定向诱导分化为神经元突起的作用,是组织工程学修复脊髓损伤的理想支架材料.
