摘要：mRNA基因治疗因其可扩展、修饰,不需要进入细胞核及不整合宿主遗传基因等优势而备受关注。在基因治疗中,将mRNA安全有效地递送到细胞内对于基因治疗的成功至关重要。本研究基于前期设计合成的富含支化精氨酸的两亲性阳离子脂质肽(dendritic arginine&disulfide bond-containing cationic lipopeptide,RLS)基因载体在斑马鱼体内成功实现比商品化试剂Lipofectamine 2000高1.5倍的mRNA转染效果,并通过体外细胞毒性和斑马鱼体内生物安全性研究证实其具有良好的生物安全性。首先,通过核磁共振氢谱(1H NMR)及飞行时间质谱(MALDI-TOF)对阳离子脂质肽的化学成分进行表征。通过动态光散射粒度分析仪(DLS)测试的粒径和电位结果显示,在氮磷(N/P)比为20时,RLS与mRNA复合组装体形成平均粒径约220 nm、表面ζ电位约+21 mV的均匀纳米粒子。体外基因转染中,RLS在人胚肾293细胞(HEK293)和大鼠间充质干细胞(MSC)中的转染效率较Lipofectamine 2000分别提高1.2和3倍。此外,将RLS显微注射至斑马鱼胚胎后,通过评价生存率、孵化率和致畸率等指标,进一步证实了其在体内良好的安全性。综上所述,该富含支化精氨酸的两亲性阳离子脂质肽RLS具有优良的mRNA递送性能和安全性。

摘要：关节软骨由于无神经、无血管的特性,一旦损伤,其自我修复十分困难。干细胞技术的发展为关节软骨再生提供了新的希望。当前,不同来源的干细胞及多种应用方式在关节软骨修复中展现出不同程度的治疗效果。然而,干细胞对其所处的微环境均有极强的敏感性,这使得越来越多的研究者开始关注通过生物功能性支架构建的仿生微环境来调控干细胞,进而加速软骨再生。本文主要讨论了软骨修复的干细胞来源、其应用手段及其协同仿生细胞微环境在关节软骨修复方面的治疗效果、机制和应用不足。希望对协同干细胞的功能性软骨修复支架的设计和优化提供更加切实的临床化研究思路。

摘要：人体内组织缺损修复补片材料一直是材料工程和生物医学工程的研究重点之一,人工合成高分子补片因具有物理力学性能好、可塑性强、价格低廉等优点在临床上得到了广泛的应用。但人工合成高分子补片材料普遍存在生物相容性较差、诱导组织再生能力不佳、并发症较多等问题,难以达到人体缺损组织理想修复材料的临床要求,因而,人们将研究的触角伸向了生物源性的补片材料。相比于合成高分子补片,生物源性补片具有更好的生物相容性和更低的免疫原性,在应用中能够很好地与宿主组织整合并诱导新生组织的再生,且并发症较少。但单一的生物源性补片材料在实际应用中仍存在力学强度不够、降解速率过快等问题。为了解决这些问题,研究者们或采用物理和化学方法对生物源性补片材料进行改性,如采用化学交联剂对补片进行交联固定;或对补片结构进行仿生学设计,采用不同的补片成型方法,如静电纺丝等方法优化补片结构;或将多种补片材料复合等,以最大限度地提高补片的物理力学性能、耐降解性能和生物学性能,进而获得更为理想的生物源性补片。本文重点综述了生物源性补片的最新研究进展,介绍了近年来生物源性补片在腹部、心肌、盆腔以及尿道缺损等领域的应用现状,并对其发展前景进行了展望。

摘要：以丁二酸酐对聚乙烯醇进行改性制备改性聚乙烯醇,使其在EDC/NHS交联反应体系下与胶原共价交联。然后,再采用反复冻融物理交联的方式予以强化,制备化学交联-互穿网络共存的胶原基复合水凝胶。为了更好地掌握过程中各因素对交联反应的影响,采用响应曲面设计方法研究了改性聚乙烯醇中的羧基含量、改性聚乙烯醇与胶原质量比、交联剂用量以及冻融循环次数对水凝胶力学性能的影响。结果表明,响应面模型可以很好地拟合试验条件下所得到的各响应值。与各单因素相比,各平方项对水凝胶力学性能的影响更为明显。然而,仍需进一步对其进行结构、化学性能、生物学性能及其体表创伤修复效果等方面的评价。

摘要：以丁二酸酐对聚乙烯醇进行改性制备改性聚乙烯醇,使其在EDC/NHS交联反应体系下与胶原共价交联。然后,再采用反复冻融物理交联的方式予以强化,制备化学交联-互穿网络共存的胶原基复合水凝胶。为了更好地掌握过程中各因素对交联反应的影响,采用响应曲面设计方法研究了改性聚乙烯醇中的羧基含量、改性聚乙烯醇与胶原质量比、交联剂用量以及冻融循环次数对水凝胶力学性能的影响。结果表明,响应面模型可以很好地拟合试验条件下所得到的各响应值。与各单因素相比,各平方项对水凝胶力学性能的影响更为明显。然而,仍需进一步对其进行结构、化学性能、生物学性能及其体表创伤修复效果等方面的评价。

摘要：用正交实验设计法研究了没食子酸(gallic acid)/硫酸铝(aluminum sulfate)复合交联改性脱细胞猪真皮基质材料的基本性能。考察了反应时间、提碱后pH值、液比、没食子酸用量、硫酸铝用量对改性材料收缩温度的影响,并且对优化改性后的材料进行了性能表征。结果表明:反应时间为6 h,提碱后pH值为5.3、液比为15、没食子酸用量为16%、硫酸铝用量为15%的改性条件为最佳。没食子酸/硫酸铝复合改性后材料的收缩温度有明显的提高,抗张强度升高和断裂伸长率降低,自由氨基含量降低。

摘要：随着国家对培养科研创新人才的发展需求,改革传统实验教学内容,将国家发展需求以及科学前沿的研究内容引入综合实验教学设计,结合生物医学工程专业多学科交叉的特点,设计了研究型综合实验——功能化磁性复合纳米材料富集磷酸化肽。该实验包含大量自主探索的研究性实验内容,覆盖化学、材料、生物医学等学科领域,具有较大的应用前景及可拓展性,通过多学科交叉与融合,旨在开发学生的科研创新思维,增强独立研究能力,培养科研创新人才。

摘要：以可溯源性猪皮为原料,设计7组不同的工艺对猪皮进行纯化处理,通过观测体积变化、组织学观察,对猪皮内胶原纤维的变化情况进行分析处理;通过检测分析废液中羟脯氨酸及总氮含量表征皮胶原的破坏情况,优化出猪皮的最佳脱毛碱处理工艺为滚酶脱毛-碱处理。研究表明:观测体积变化和组织学观察发现,处理过程中胶原纤维得到了充分地分离和松散,纯化猪真皮中不存在细胞及非纤维成分,有利于纯化猪真皮的医学应用。废液中胶原含量和非胶原蛋白质含量的变化表明,最佳纯化工艺在充分松散胶原纤维的同时,皮内的胶原成分得到较为完整的保留。

摘要：以实验室自制胎牛皮脱细胞真皮基质(FB-ADM)为原料,采用自主设计的可控降解技术制备了胶原(col)和超分子聚集态胶原结构体(高层级胶原聚集体,AG-col),流延成膜后,通过AFM、FT-IR、CD、DSC、TG、抗张强度检测、耐酶降解性能检测等手段对col和AG-col的性能结构进行表征,结果表明:二者红外特征吸收峰明显,三股螺旋结构完整,但AG-col的结构层次更高级,交联结构更加稳定,热稳定性(耐热破坏性和抗热分解能力)更好。此外,AG-col的强度、柔韧性和耐酶降解性能较col也更加优越。