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MOF-based magnetic microrobot swarms for pH-responsive targeted drug delivery

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Science China Chemistry 2024年第4期67卷 1216-1223页

作者： Qinyi Cao Yifan Zhang Yanping Tang Changjin Wu jizhuang wang Dan Li College of Chemistry and Materials Science Jinan UniversityGuangzhou 510632China Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional Supramolecular Coordination Materials and Applications Jinan UniversityGuangzhou 510632China Guangdong Provincial Key Laboratory of Spine and Spinal Cord Reconstruction The Fifth Affiliated Hospital(Heyuan Shenhe People’s Hospital)Jinan UniversityHeyuan 517000China JNU-HKUST Joint Laboratory for Neuroscience and Innovative Drug Research College of PharmacyJinan UniversityGuangzhou 510632China Department of Chemistry The University of Hong KongHong KongChina

Metal-organic frameworks(MOFs)hold significant potential as vehicles for drug delivery due to their expansive specific surface area,biocompatibility,and versatile ***,magnetically actuated micro/nano-robots(MNRs)offer distinct advantages,such as untethered and precise *** fusion of these technologies presents a promising avenue for achieving non-invasive targeted drug ***,we report a MOF-based magnetic microrobot swarm(MMRS)for targeted *** approach overcomes limitations associated with a single MNR,including limited drug loading and the risk of loss during *** select Zeolitic Imidazolate Framework-8(ZIF-8)as the drug vehicle for its superior loading potential and p H-sensitive *** design incorporates magnetic responsive components into the one-pot synthesis of Fe@ZIF-8,enabling collective behaviors under *** the yaw angle of alternating magnetic fields and nanoparticles'amount,the MMRSs with controllable size achieve instantaneous transformation among different configurations,including vortex-like swarms,chain-like swarms,and elliptical swarms,facilitating adaptation to environmental *** to the subcutaneous T24 tumor site,the MMRSs with encapsulated doxorubicin(DOX)automatically degrade and release the drug,leading to a dramatic reduction of the tumor in *** investigation signifies a significant advancement in the integration of biodegradable MOFs into microrobot swarms,ushering in new avenues for accurate and non-invasive targeted drug delivery.

关键词： magnetic microrobot swarm MOF nanoparticles magnetic propulsion pH-responsive drug release targeted drug delivery

Superenhancers activate the autophagy-related genes Beclin1 and LC3B to drive metastasis and drug resistance in osteosarcoma

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Frontiers of Medicine 2022年第6期16卷 883-895页

作者： Hongyi wang Zhuochao Liu Jun wang Fangqiong Hu Qi Zhou Li Wei Qiyuan Bao jizhuang wang Jing Liang Zhihong Liu Weibin Zhang Department of Orthopedics Ruijin Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai200025China Shanghai Institute of Traumatology and Orthopedics Shanghai200025China

Metastasis and drug resistance are the leading causes of poor prognosis in patients with *** the relevant factors that drive metastasis and drug resistance is the key to improving the therapeutic outcome of ***,we reported that autophagy was highly activated in metastatic *** found increased autophagolysosomes in metastatic osteosarcoma cell lines by using electron microscopy,Western blot,and immunofluorescence *** further examined the expression of the autophagy-related genes Beclin1 and LC3B in 82 patients through immunohistochemistry and found that Beclin1 and LC3B were highly related to unfavorable prognosis of *** of Beclin1 and LC3B reduced invasion,metastasis,and proliferation in metastatic osteosarcoma *** vitro and in vivo studies also demonstrated that inhibiting by 3-MA inhibited cell growth and ***,we demonstrated that autophagy-related genes were activated by SEs and that the inhibition of SEs by JQ-1 decreased the metastasis of ***,our findings highlighted the association of autophagy with osteosarcoma progression and shed new light on autophagy-targeting therapy for osteosarcoma.

关键词： osteosarcoma autophagy metastasis drug resistance Beclin1 LC3B

Inhibiting Hyper-O-GlcNAcylation of c-Myc accelerate diabetic wound healing by alleviating keratinocyte dysfunction

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Burns & Trauma 2021年第1期9卷 170-183页

作者： Jie Zhang Peilang Yang Dan Liu Min Gao jizhuang wang Tianyi Yu Xiong Zhang Yan Liu Department of Burn Ruijin Hospital Affliated to Shanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai 200025China

Background:Diabetic foot ulcers characterized by delayed healing are one of the main complications of *** keratinocyte dysfunction has been found to play a pivotal role in the poor healing ability of diabetic *** this study,we aimed to explore the relationship between c-Myc and its O-linked N-acetylglucosamine(O-GlcNAc)glycosylation(O-GlcNAcylation)modification and keratinocyte dysfunction in diabetic ***:Clinical wound samples were collected and a full-thickness skin defect wound model of diabetic rats was ***-epithelialization of wounds was observed by H&E staining and expressions of proliferating cell nuclear antigen,transglutaminase 1,loricrin,c-Myc and O-GlcNAc were measured by *** functional changes of proliferation,migration and differentiation of human immortalized epidermal cells(HaCaT)cells after overexpression or knockdown of c-Myc were observed.O-GlcNAcylation of c-Myc was confirmed using immunoprecipitation and proximity ligation *** of the c-Myc protein was measured using *** healing was observed after topical application of compounds that inhibited c-Myc or O-GlcNAc on diabetic ***:Keratinocytes at the diabetic wound margin were characterized by active proliferation and division,slow migration and poor *** phenomena were observed in HaCaT cells cultured in 30 mM glucose and keratinocytes at the wound margin of the diabetic *** expression of c-Myc was increased in keratinocytes at the wound margin of diabetic rats,patients,and in HaCaT cells cultured with 30 mM *** expression of c-Myc promoted the proliferation while inhibiting the migration and differentiation of the HaCaT cells,and inhibition of c-Myc promoted diabetic wound *** O-GlcNAcylation of c-Myc with 30mMglucose stabilized the c-Myc *** of O-GlcNAc ameliorated keratinocyte dysfunction and promoted diabetic wound ***

关键词： c-Myc O-GlcNAc diabetes wound healing keratinocyte glucose

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可设计性构造近红外光驱动功能微机器人

科学通报 2024年第28期69卷 4158-4162页

作者：李万元王吉壮李丹暨南大学广东省功能超分子配位材料及应用重点实验室广州510632

微纳机器人(MNR)也称微纳马达,是一种可自主运动的微纳功能器件.作为一个全新的交叉研究领域,MNR在生物医学、环境修复和微纳制造等多个领域展现出巨大的应用潜力.MNR通常依赖于非对称的结构设计[1],并通过转化外界的声、光、电、热、... 详细信息

微纳机器人(MNR)也称微纳马达,是一种可自主运动的微纳功能器件.作为一个全新的交叉研究领域,MNR在生物医学、环境修复和微纳制造等多个领域展现出巨大的应用潜力.MNR通常依赖于非对称的结构设计[1],并通过转化外界的声、光、电、热、磁和化学能等能量来进行自驱动[2~6].这些非对称结构可通过材料定向真空沉积、模板电沉积和原位合成等方法实现.然而,如何根据应用需求进行理性的可设计性定制微纳机器人仍然是一个亟待解决的难题.

关键词：微机器人自主运动功能器件可设计性非对称结构真空沉积驱动功能微纳制造

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烧伤应激反应及其调控策略

中华烧伤杂志 2021年第2期37卷 126-130页

作者：刘琰王际壮上海交通大学医学院附属瑞金医院烧伤整形科 200025

严重烧伤引发机体的应激反应,对机体造成不同程度的损害,并参与烧伤后免疫功能紊乱和烧伤后高代谢的发生发展。合理应用镇痛镇静药物是抑制严重烧伤早期应激反应的主要手段,可减轻烧伤早期脏器损害、减少烧伤脓毒症风险。此外,良好的创... 详细信息

严重烧伤引发机体的应激反应,对机体造成不同程度的损害,并参与烧伤后免疫功能紊乱和烧伤后高代谢的发生发展。合理应用镇痛镇静药物是抑制严重烧伤早期应激反应的主要手段,可减轻烧伤早期脏器损害、减少烧伤脓毒症风险。此外,良好的创面处理、感染控制、营养支持和胃肠道功能保护、睡眠管理等综合手段均有助于减轻烧伤后应激反应。研究严重烧伤患者伤后机体多种应激和内分泌激素及免疫格局改变,探索烧伤后高代谢的发生机制和调控手段,针对严重烧伤后镇静镇痛策略以及应激和高代谢管理等达成共识,有可能进一步提高严重烧伤救治成功率。

关键词：烧伤代谢镇痛镇静应激

均匀设计优化超临界CO_2提取含原花青素的葡萄籽油

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中国油脂 2009年第7期34卷 8-11页

作者：王吉壮杨晋赵鹏北方民族大学化学与化学工程学院银川750021

以原花青素的提取率和葡萄籽的出油率为考察指标,利用均匀设计法对超临界CO2萃取时间、萃取压力、萃取温度进行了优化,得到最佳工艺条件为:萃取压力15 MPa,萃取时间3 h,萃取温度50℃;在最佳条件下葡萄籽出油率为(10.92±0.25)%,原花青... 详细信息

以原花青素的提取率和葡萄籽的出油率为考察指标,利用均匀设计法对超临界CO2萃取时间、萃取压力、萃取温度进行了优化,得到最佳工艺条件为:萃取压力15 MPa,萃取时间3 h,萃取温度50℃;在最佳条件下葡萄籽出油率为(10.92±0.25)%,原花青素提取率为(23.4±7.2)mg/100 g。在加入无水乙醇夹带剂的前提下,利用超临界CO2萃取葡萄籽油,可以使油中含有原花青素,提高葡萄籽油的品质。

关键词：葡萄籽油原花青素超临界CO2 萃取均匀设计

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改良冬眠合剂对严重烫伤大鼠脏器功能的影响

中华烧伤与创面修复杂志 2023年第11期39卷 1064-1071页

作者：于家傲王际壮王家强章雄刘琰上海交通大学医学院附属瑞金医院灼伤整形科上海200025

目的对比改良冬眠合剂和传统冬眠合剂对严重烫伤大鼠脏器功能的影响。方法采用实验研究方法。取24只约10周龄雄性SD大鼠, 按照随机数字表法分为假伤组、单纯烫伤组、传统冬眠合剂组和改良冬眠合剂组, 每组6只。于单纯烫伤组、传统冬眠... 详细信息

目的对比改良冬眠合剂和传统冬眠合剂对严重烫伤大鼠脏器功能的影响。方法采用实验研究方法。取24只约10周龄雄性SD大鼠, 按照随机数字表法分为假伤组、单纯烫伤组、传统冬眠合剂组和改良冬眠合剂组, 每组6只。于单纯烫伤组、传统冬眠合剂组和改良冬眠合剂组大鼠背部造成30%体表总面积(TBSA)Ⅲ度烫伤, 假伤组大鼠模拟致伤过程致假伤。伤后即刻, 传统冬眠合剂组大鼠腹腔注射12 mL/kg由哌替啶、氯丙嗪和异丙嗪构成的传统冬眠合剂, 辅以生理盐水灌胃;改良冬眠合剂组大鼠腹腔注射2 mL/kg由咪达唑仑和芬太尼构成的混合药剂, 辅以西替利嗪灌胃。随后4组大鼠均腹腔注射乳酸林格液进行补液复苏, 使补液及给药总剂量为2 mL·kg-1·%TBSA-1。次日, 对2个冬眠合剂组大鼠再次同前给药。伤后3 d, 取各组大鼠腹主动脉血并留取肝脏、小肠和肺脏组织, 采用酶联免疫吸附测定法检测血浆中白细胞介素1β(IL-1β)、IL-10和IL-6水平, 采用全自动生化分析仪检测血浆中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、γ-谷氨酰转移酶(γ-GT)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)、LDH同工酶1(LDH-1)、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、尿素、肌酐和尿酸水平, 对肝脏、小肠和肺脏组织行苏木精-伊红染色后观察组织学变化。对数据行单因素方差分析和Tukey检验。结果伤后3 d, 传统冬眠合剂组大鼠血浆中IL-10水平为(44±16)pg/mL, 显著高于改良冬眠合剂组的(20±9)pg/mL和单纯烫伤组的(21±6)pg/mL(P值均0.05)。伤后3 d, 单纯烫伤组大鼠血浆中ALT和AST水平分别为(77±14)、(213±65)U/L, 均显著高于假伤组的(59±5)、(108±10)U/L(P0.05);虽然4组大鼠血浆中尿素水平总体比较差异有统计学意义(P0.05)。伤后3 d, 相对于假伤组, 单纯烫伤组大鼠肝脏组织中可见肝细胞弥漫微泡性脂肪变性和空泡变性, 小肠组织中可见绒毛间质明显疏松水肿, 肺脏组织中可见大片区域肺泡间隔明显增宽;相对于单纯烫伤组, 2个冬眠合剂组大鼠的肝细胞脂肪变性和空泡变性都有所减轻, 肺泡壁增厚和肠绒毛间质水肿均得到缓解, 且其中改良冬眠合剂组大鼠各脏器组织学表现更接近假伤组。结论传统冬眠合剂可能有更强的抑炎作用, 而改良冬眠合剂具有更好的肝功能保护作用, 但这2种冬眠合剂均可缓解严重烫伤大鼠肝脏、肺脏和小肠的组织病理学损害。对于肝脏、肺脏和小肠, 改良冬眠合剂具有不亚于传统冬眠合剂的脏器保护作用。

关键词：烧伤炎症组织学改良冬眠合剂脏器损伤

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普光高含硫气井井筒硫沉积解堵工艺技术

石化技术 2022年第5期29卷 90-92,112页

作者：王记状中原油田石油工程技术研究院河南濮阳457000

普光气田因其埋藏深、产量高、硫化氢含量高等特点,采用了一次投产作业完井,永久式生产管柱。气田投产后,部分气井在生产过程中的产气量、井口油温出现了异常下降。通过对井径测量、井下堵塞物取样,分析了堵塞井段、堵塞物成分及来源,... 详细信息

普光气田因其埋藏深、产量高、硫化氢含量高等特点,采用了一次投产作业完井,永久式生产管柱。气田投产后,部分气井在生产过程中的产气量、井口油温出现了异常下降。通过对井径测量、井下堵塞物取样,分析了堵塞井段、堵塞物成分及来源,基本确定了井筒堵塞点及原因。根据储层情况、完井管柱及生产数据,建立井筒模型分析判断堵塞情况,并结合高含硫、高温以及完井管柱结构的井况特征,研究采用连续油管解堵工艺,首先通过喷头打通道随后采用高含硫水力旋转喷枪定向冲洗油管内壁,实现彻底清理井筒硫沉积堵塞。该技术成功解决了普光气田高含硫气井硫沉积堵塞防治效率低、有效期短、防腐及井控安全等难题,现场已实施8井次均成功达到解堵目标。

关键词：高含硫气井硫沉积连续油管水力冲洗

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低氧预处理大鼠脂肪源性间充质干细胞条件培养基对大鼠全层皮肤缺损创面愈合的影响

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中华烧伤杂志 2020年第9期36卷 803-812页

作者：郜敏张杰王际壮刘琰章雄施燕上海交通大学医学院附属瑞金医院烧伤整形科 200001

目的探讨低氧预处理大鼠脂肪源性间充质干细胞(ADSC)条件培养基对全层皮肤缺损大鼠创面愈合的影响。方法(1)取6周龄雄性SD大鼠1只,颈椎脱臼处死,分离双侧腹股沟脂肪组织,胶原酶消化法提取第3代ADSC,观察细胞形态后用于后续实验。取细胞... 详细信息

目的探讨低氧预处理大鼠脂肪源性间充质干细胞(ADSC)条件培养基对全层皮肤缺损大鼠创面愈合的影响。方法(1)取6周龄雄性SD大鼠1只,颈椎脱臼处死,分离双侧腹股沟脂肪组织,胶原酶消化法提取第3代ADSC,观察细胞形态后用于后续实验。取细胞,采用随机数字表法(分组方法下同)分为成脂诱导组和成骨诱导组,每组各6孔。成脂诱导组培养14 d观察成脂情况,成骨诱导组培养28 d观察成骨情况。(2)取第3代ADSC,分为常氧组和低氧组,常氧组细胞置于氧气体积分数20%的常氧培养箱中培养,低氧组细胞置于氧气体积分数2%的低氧培养箱中培养。常氧组培养3 h,低氧组培养3、6、12、24、48 h,分别取3个样本,进行后续指标检测。实时荧光定量反转录PCR检测低氧诱导因子1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的mRNA表达量。收集2组细胞培养上清液,离心过滤后获得常氧条件培养基(normo-CM)和低氧条件培养基(hypo-CM),酶联免疫吸附测定法检测条件培养基中VEGF、转化生长因子β(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)和胰岛素样生长因子(IGF)含量。(3)取27只6~8周龄雄性SD大鼠,分为磷酸盐缓冲液(PBS)组、normo-CM组和hypo-CM组,每组9只,在其背部制作直径为1 cm的圆形全层皮肤缺损创面并分别滴加50μL PBS、normo-CM及hypo-CM。伤后0、3、5、7、9、11 d,观察创面大体情况,测量创面面积并计算创面未愈合率。取创面组织,苏木精-伊红染色观察伤后3、9、11 d创面炎症反应及伤后9 d创面再上皮化水平;Masson染色观察伤后11 d创面胶原沉积情况,并分析胶原容积分数(CVF)。对数据行重复测量方差分析、单因素方差分析、t检验、Bonferroni校正。结果(1)细胞融合度低时呈长梭形、贴壁生长、排列紧密。培养14 d,成脂诱导组细胞经油红O染色后被染成红色的脂滴。培养28 d,成骨诱导组细胞经茜素红S染色后可见红色结节。细胞鉴定为ADSC。(2)与常氧组比较,低氧组细胞培养12、24 h HIF-1αmRNA表达量明显升高(t=5.43、5.11,P<0.05);培养6、12 h VEGF mRNA表达量明显升高(t=3.29、2.33,P<0.05或P<0.01);bFGF mRNA培养12 h表达量明显升高(t=12.59,P<0.01),培养48 h明显降低(t=9.34,P<0.01);培养3、12、24 h PPAR-γmRNA明显降低(t=5.14、6.56、4.97,P<0.05)。(3)与常氧组相比,低氧组细胞培养3、6、12、24、48 h VEGF含量明显升高(t=5.74、12.37、14.80、15.70、34.63,P<0.05或P<0.01),培养6、12、24、48 h IGF含量明显升高(t=5.65、8.06、20.12、22.99,P<0.05或P<0.01),培养各时间点TGF-β和EGF含量无明显变化。(4)伤后0~11 d,3组大鼠创面均不同程度缩小,未见明显感染、渗出等。伤后11 d,PBS组大鼠创面面积仍较大;normo-CM组大鼠创面面积较PBS组缩小,hypo-CM组大鼠创面已基本愈合。伤后7 d,normo-CM组和hypo-CM组大鼠创面未愈合率明显低于PBS组(t=10.26、16.03,P<0.05)。伤后9 d,hypo-CM组大鼠创面未愈合率明显低于PBS组和normo-CM组(t=17.25、6.89,P<0.05或P<0.01),normo-CM组大鼠创面未愈合率明显低于PBS组(t=8.81,P<0.05)。伤后11 d,hypo-CM组大鼠创面未愈合率为(2.4±1.5)%,明显低于PBS组的(20.0±5.0)%和normo-CM组的(7.7±1.7)%,t=30.15、84.80,P<0.05。(5)伤后3 d,hypo-CM组大鼠创面炎症细胞浸润明显多于其余2组;伤后9 d,normo-CM组和hypo-CM组大鼠创面炎症细胞浸润均少于PBS组;伤后11 d,hypo-CM组大鼠创面炎症细胞浸润明显少于PBS组和normo-CM组。(6)伤后9 d,hypo-CM组大鼠创面"表皮迁移舌"长度长于其他2组,表皮厚度接近正常皮肤。伤后11 d,与PBS组和normo-CM组相比,hypo-CM组大鼠创面中可见大量结构致密、排列整齐、成熟度较高的胶原沉积。PBS组大鼠创面CVF为(22.90±1.25)%,显著低于normo-CM组的(31.96±0.14)%和hypo-CM组的(56.10±1.50)%(t=12.48、29

关键词：伤口愈合缺氧脂肪源性间充质干细胞条件培养基