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基质细胞衍生因子1修饰左旋聚乳酸多孔微球促进软骨细胞增殖和组织形成

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4653-4662页

作者：马玥檀诗雨楚飞洋陈琢琦刘思宇刘文帅刘霞中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院研究中心北京市100144

背景:二维培养条件下的软骨细胞增殖及表型维持受限,多孔微球作为支架材料可提供三维培养环境,以更好地模拟体内生长条件。基质细胞衍生因子1是有强趋化效力的稳态细胞因子,能够促进细胞的黏附与增殖。目的:明确接枝基质细胞衍生因子1... 详细信息

背景:二维培养条件下的软骨细胞增殖及表型维持受限,多孔微球作为支架材料可提供三维培养环境,以更好地模拟体内生长条件。基质细胞衍生因子1是有强趋化效力的稳态细胞因子,能够促进细胞的黏附与增殖。目的:明确接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球对软骨细胞生物学特性及软骨组织形成的影响。方法:(1)体外验证不同质量浓度基质细胞衍生因子1对兔软骨细胞增殖、迁移、表型维持的影响。(2)采用复乳法制备左旋聚乳酸多孔微球,利用碳二亚胺法将基质细胞衍生因子1接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,通过酶联免疫吸附实验及孵育基质细胞衍生因子1特异荧光抗体验证接枝情况。(3)将兔软骨细胞分别接种于左旋聚乳酸多孔微球、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球上,检测细胞增殖与黏附。(4)在裸鼠背部皮下分别植入甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(对照组)、左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球组)、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球修饰组),8周后取材,分别进行组织学染色与成软骨相关基因qRT-PCR检测。结果与结论:(1)相较于0,1 000 ng/mL基质细胞衍生因子1,500 ng/mL基质细胞衍生因子1可促进软骨细胞的增殖与迁移,提升软骨细胞内Ⅱ型胶原、弹性蛋白、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达;(2)基质细胞衍生因子1成功接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,接枝率为93.75%;(3)相较于左旋聚乳酸多孔微球,接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球可促进软骨细胞的增殖、黏附;(4)裸鼠皮下植入8周后,相较于对照组、多孔微球组,多孔微球修饰组具有更明显的软骨陷窝结构、更丰富的软骨特异性基质和Ⅱ型胶原沉积,弹性蛋白、Ⅱ型胶原、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达升高。结果表明:接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球有利于软骨细胞的黏附、增殖、表型维持以及体内软骨组织形成。

关键词：左旋聚乳酸多孔微球基质细胞衍生因子1 软骨细胞细胞三维培养组织工程软骨复合支架

二｛[5,5'-10,20-二苯基-15-(4-吡啶基)卟啉]Zn(Ⅱ)]｝丁二炔近红外荧光化合物的合成及光学性质

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高等学校化学学报 2011年第11期32卷 2562-2567页

作者：吕丰陈国辉刘天军中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津生物医学材料重点实验室天津300192

合成了具有近红外荧光特性的卟啉化合物二{[5,5'-10,20-二苯基-15-(4-吡啶基)卟啉]Zn(Ⅱ)]}丁二炔,通过核磁共振波谱和质谱对其结构进行了确认.通过紫外吸收光谱法测定了其光学性质,利用HWHR光学平台测定了化合物在近红外区激发产生的荧... 详细信息

合成了具有近红外荧光特性的卟啉化合物二{[5,5'-10,20-二苯基-15-(4-吡啶基)卟啉]Zn(Ⅱ)]}丁二炔,通过核磁共振波谱和质谱对其结构进行了确认.通过紫外吸收光谱法测定了其光学性质,利用HWHR光学平台测定了化合物在近红外区激发产生的荧光,并通过动物组织模型评价其荧光深层次成像效果.结果表明,该化合物具有较强的近红外光学特性,生物组织荧光成像深度可达1 cm以上,可以满足近红外荧光成像要求,在活体荧光成像方面具有良好的应用前景.

关键词：卟啉近红外荧光成像生物组织

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用于肿瘤成像的半乳糖/酞菁近红外荧光探针

高等学校化学学报 2011年第5期32卷 1010-1012页

作者：吕丰李艳周武莉刘天军中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津生物医学材料重点实验室天津300192

相对于正电子发射成像（PET）、计算机断面成像（CT）、单光子发射计算机断面成像（SPECT）以及核磁共振成像（MRI）等成像模式而言,光学成像具有无辐射、低成本的特点,尤其是近红外荧光成像可以部分实现对深层组织和器官的探测和成像,... 详细信息

相对于正电子发射成像（PET）、计算机断面成像（CT）、单光子发射计算机断面成像（SPECT）以及核磁共振成像（MRI）等成像模式而言,光学成像具有无辐射、低成本的特点,尤其是近红外荧光成像可以部分实现对深层组织和器官的探测和成像,在分子成像方面具有特定的优势.分子影像的核心是分子探针,主要面临的问题包括深层次光的传输和采集以及分子探针的发光量子效率、良好的生物相容性和靶向性.针对在体光学成像对分子探针的基本要求设计具有强近红外荧光发光特性、

关键词：近红外荧光探针半乳糖酞菁肿瘤成像

载紫杉醇星型M-PLA-TPGS纳米颗粒的合成及其用于前列腺癌治疗药物载体的研究

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高等学校化学学报 2014年第10期35卷 2239-2245页

作者：王海张超张琳华刘兰霞郑义朱敦皖中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津市生物医学材料重点实验室天津300192 清华大学深圳研究生院深圳518055

合成了一种甘露醇引发的星型共聚物甘露醇-聚乳酸-聚乙三醇1000维生素E琥珀酸酯(M-PLATPGS).利用纳米沉淀法制备载紫杉醇M-PLA-TPGS纳米颗粒.纳米颗粒近似球形,粒径分布较窄.对载药纳米颗粒进行粒径、表面电荷、载药量、包封率和体外药... 详细信息

合成了一种甘露醇引发的星型共聚物甘露醇-聚乳酸-聚乙三醇1000维生素E琥珀酸酯(M-PLATPGS).利用纳米沉淀法制备载紫杉醇M-PLA-TPGS纳米颗粒.纳米颗粒近似球形,粒径分布较窄.对载药纳米颗粒进行粒径、表面电荷、载药量、包封率和体外药物释放的表征,结果表明,体外药物释放呈双相释放模型,M-PLA-TPGS纳米颗粒在前列腺癌PC-3细胞中的摄取水平要高于PLGA和PLA-TPGS纳米颗粒.载紫杉醇M-PLA-TPGS纳米颗粒对于前列腺癌细胞的的毒性显著高于载紫杉醇PLA-TPGS纳米颗粒和商业制剂Taxol,证明星型M-PLA-TPGS聚合物作为纳米药物载体优于线性PLGA和PLA-TPGS聚合物.

关键词：星型共聚物紫杉醇聚乳酸聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物纳米颗粒药物递送癌症纳米技术前列腺癌细胞毒性

新型温度敏感性自组装胶束P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala)的合成和性能

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高等学校化学学报 2009年第1期30卷 212-214页

作者：王海青俞玫鲍军波宋存先中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津市生物材料重点实验室天津300192

通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了一种带有活性—NH2基团的温度敏感性亲水型共聚物P(NiPAAm-co-DMAA),并将其作为引发剂,合成了P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala),其分子量分布(PDI)在1.3左右.聚合物通过自组装形成纳米胶束.透射电镜(T... 详细信息

通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了一种带有活性—NH2基团的温度敏感性亲水型共聚物P(NiPAAm-co-DMAA),并将其作为引发剂,合成了P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala),其分子量分布(PDI)在1.3左右.聚合物通过自组装形成纳米胶束.透射电镜(TEM)结果表明,胶束大小200～300nm,具有明显的核壳结构.共聚物的最低临界溶解温度(LCST)为45.5℃.温度低于LCST时,聚合物溶解形成胶束;高于LCST时,胶束解离,聚合物不溶.聚合物对温度的响应是快速而可逆的.

关键词：温度敏感自组装胶束 P(NiPAAm—co—DMAA)-co—P(L-Ala)

基于光腔衰荡光谱的便携式呼气异戊二烯分析仪性能评估

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光谱学与光谱分析 2021年第8期41卷 2415-2419页

作者：李青原李静魏鑫孙美秀中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所激光医学实验室天津300192

呼气异戊二烯是一种内源性代谢产物,其含量与人体血液中的胆固醇水平存在关联。但人体呼气影响因素众多,寻找其与胆固醇水平诊断参数的定量相关性,需要对选取的特定人群进行有效的呼吸气体分析(实时、在线、高灵敏度、高选择性、高精度... 详细信息

呼气异戊二烯是一种内源性代谢产物,其含量与人体血液中的胆固醇水平存在关联。但人体呼气影响因素众多,寻找其与胆固醇水平诊断参数的定量相关性,需要对选取的特定人群进行有效的呼吸气体分析(实时、在线、高灵敏度、高选择性、高精度的大量呼气数据获取)。光腔衰荡光谱(CRDS)是一种具有极高灵敏度、稳定性和选择性的光谱技术。采用目前市场在售的单波长紧凑型半导体紫外激光器,搭建了一套基于CRDS的呼气异戊二烯分析仪,该分析仪主要由激光系统、真空腔体、光电探测模块以及数据采集模块构成。线性拟合的结果显示所获得的衰荡信号接近单指数衰减(R 2=0.99839),符合朗伯-比尔定律。探究了不同信号平均次数对衰荡信号稳定性的影响,综合考虑衰荡信号的稳定性和分析仪的响应时间,采用128次作为实验过程中的信号平均次数。对呼气异戊二烯分析仪的性能进行了测试,为了表征分析仪的稳定性,持续测量了分析仪16 min的真空衰荡时间。使用氮气、空气和呼吸样本,测量了呼气异戊二烯分析仪的重复性和响应速度。为了测试分析仪的线性度,测量了不同粒子数密度的异戊二烯标准气体(10×10^(-9),30×10^(-9),50×10^(-9),100×10^(-9),200×10^(-9))的衰荡时间。最后分析了在224 nm测量异戊二烯存在的光谱干扰问题(NO,N 2O和丙酮)。实验表明:分析仪具有高的灵敏度(检测极限为0.49×10^(-9))、良好的重复性、稳定性(0.48%)、近实时的响应速度(1秒测量一个数据)和良好的线性度(R^( 2)=0.99313),将检测极限提高至现有水平的1/1000。研究证明基于CRDS的便携式呼气异戊二烯分析仪可实现对人体呼气异戊二烯的有效分析。

关键词：光谱学光腔衰荡光谱呼气异戊二烯痕量分析

激光针灸对CIA大鼠血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α、VEGF和COR的影响

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中国激光 2014年第3期41卷 86-95页

作者：张海波李迎新胡甜甜陈洪丽吕恒勇杨基春穆志明吴金鹏中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津300192

研究激光针灸在不同的作用方式和参数设置下,对Ⅱ型胶原蛋白诱导的关节炎(CIA)模型大鼠血清白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素15(IL-15)、白细胞介素17(IL-17)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)和皮质醇(COR)的影... 详细信息

研究激光针灸在不同的作用方式和参数设置下,对Ⅱ型胶原蛋白诱导的关节炎(CIA)模型大鼠血清白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素15(IL-15)、白细胞介素17(IL-17)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)和皮质醇(COR)的影响。将大鼠随机分为模型组,药物组,针刺组,深部激光针灸1mW组、5mW组、10mW组,表面激光针灸50mW组、100mW组、150mW组,并设正常对照组,针灸穴位选择足三里和肾俞。治疗10d后取材,采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验法(ELISA)测定血清因子水平。模型组的血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α和VEGF均较正常组显著升高,有统计学意义(均为P0.05);血清IL-17水平在深部激光针灸1mW组中最高,在表面激光针灸100mW组中最低,差异有统计学意义(P<0.001);血清TNF-α水平在深部激光针灸1mW组中最高,在药物组中最低,差异有统计学意义(P<0.001);血清VEGF水平在深部激光针灸50mW组中最高,在深部激光针灸5mW组中最低,差异有统计学意义(P<0.05);血清COR水平在针刺组中最低,在表面激光针灸150mW组中最高,差异有统计学意义(P<0.001)。激光针灸能够有效降低CIA大鼠血清IL-1β、IL-15、IL-17、TNF-α、VEGF等促炎因子的表达水平,提高血清COR等抗炎因子的表达水平,其作用效果与激光针灸的作用方式和参数设置有关。

关键词：医用光学激光针灸类风湿关节炎白细胞介素肿瘤坏死因子α 血管内皮细胞生长因子皮质醇

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磁声成像系统矩阵特征值差异性仿真研究

电工技术学报 2021年第4期36卷 724-731页

作者：马任周晓青张顺起殷涛刘志朋北京协和医学院中国医学科学院生物医学工程研究所天津300192

磁声成像技术是一种利用电磁场及超声场耦合成像的技术,能以超声分辨率来显示生物组织电特性分布参数。为具体分析一些检测条件对磁声成像系统重建的影响,获取高分辨率电导率图像,对磁声成像系统矩阵特征值差异性进行仿真研究。从磁声... 详细信息

磁声成像技术是一种利用电磁场及超声场耦合成像的技术,能以超声分辨率来显示生物组织电特性分布参数。为具体分析一些检测条件对磁声成像系统重建的影响,获取高分辨率电导率图像,对磁声成像系统矩阵特征值差异性进行仿真研究。从磁声成像声源产生原理出发,分析磁声声源的特性,并分别针对不同声换能器个数、不同磁声信号接收采样角度及不同带宽换能器的条件,建立磁声成像系统矩阵模型;以矩阵模型为基础,分别计算系统矩阵的特征值,利用截断奇异值方法对各条件下获取的磁声信号进行图像重建。结果表明,换能器个数及换能器带宽特性对电导率信息的重建影响很大,而接收角度对接收电导率信息影响不大,但接收角度会影响求解域,从而造成磁声信号接收不全,重建的电导率图像失真。本研究将对磁声成像实验设计和后续应用提供研究基础。

关键词：磁声成像逆问题特征值系统矩阵电导率分布

温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放

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高等学校化学学报 2009年第12期30卷 2508-2513页

作者：苗博龙马桂蕾宋存先中国医学科学院、北京协和医学院生物医学工程研究所天津300192

考察了温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶中聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)不同嵌段组成对其溶胶-凝胶相转变温度以及亲水性药物(牛血清白蛋白,BSA)释放速率的影响.采用开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂、PEG1500/PEG1000为引发剂,与己内酯单体发生... 详细信息

考察了温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶中聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)不同嵌段组成对其溶胶-凝胶相转变温度以及亲水性药物(牛血清白蛋白,BSA)释放速率的影响.采用开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂、PEG1500/PEG1000为引发剂,与己内酯单体发生开环共聚,合成了一系列具有不同PEG和PCL嵌段长度的PCL-PEG-PCL型三嵌段共聚物.通过核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱对其组成、结构及分子量进行了表征.共聚物的溶胶-凝胶相变温度由翻转试管法测定.利用透射电镜、核磁共振氢谱及荧光探针技术证实了该材料在水溶液中胶束的形成.以BSA为模型蛋白药物,制备载药水凝胶,利用microBCA法测定药物在释放介质中的浓度,研究其体外释放行为.实验结果表明,共聚物的溶胶-凝胶相变温度与PCL及PEG嵌段长度紧密相关,即在给定共聚物浓度情况下,固定PEG嵌段长度而增加PCL嵌段长度,会导致相变温度降低;而固定PCL嵌段长度而增加PEG嵌段长度,其相变温度相应升高.水凝胶中蛋白药物的释放速率与疏水的PCL嵌段长度无关,而与亲水的PEG嵌段长度密切相关,即PEG嵌段越长,蛋白药物释放越快.

关键词： PCL-PEG-PCL共聚物温度敏感水凝胶凝胶相变温度蛋白药物释放