在肠道组织工程的研究中,选择合适的生物材料替代细胞外基质(extracellular matrices,ECMs),构建由肠上皮和具有明确血管结构的血管化基质组织结合形成的三维微结构是实现功能性构造的主要挑战。然而,现存技术由于在培养血管化组织,制备隔室化3D细胞培养载体和分区包封异质细胞方面受到限制,无法实现由多种细胞类型组成的,具有血管系统和精确控制的三维结构的肠粘膜组织模型的构建。针对上述问题,本研究以构建生理相关性肠粘膜体外模型为研究对象,引入具有明确血管结构的血管化基质组织,建立具有完整肠粘膜组织成分的血管化肠粘膜体外模型。具体地,本论文利用由同轴共挤出装置形成的水包水(w/w)液滴为模板制备了尺寸可调控的核-壳结构海藻酸凝胶微球,以该凝胶微球作为区室化3D细胞培养载体,在核心包封成纤维细胞(NIH-3T3)和人脐静脉血管内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)来模拟血管化基质组织,在壳层包封人结直肠腺癌细胞(Caco-2)来模拟肠上皮组织,进而在核-壳结构海藻酸凝胶微球中形成血管化肠粘膜体外组织模型。 在以w/w液滴为模板制备核-壳结构海藻酸钙3D凝胶微球支架及调控探究部分,通过控制流速,可将w/w液滴的核心直径与液滴直径的比值精确控制在0.27～0.86之间,以满足不同的封装需求。此外,通过表征核-薄壳结构3D凝胶微球支架的内部形貌,证明了支架内部具有明确的隔室化分区。之后,通过比较在普通3D支架和核-薄壳结构凝胶微球3D支架的核心中培养HUVEC的增殖和细胞分布情况,结果表明封装在具有疏松网络结构的核-薄壳结构凝胶微球3D支架核心中的HUVEC增殖更快,并且表现出成簇生长的细胞行为。最后,通过分别在核心和壳层封装HUVEC和Caco-2细胞来验证核-薄壳结构3D凝胶微球支架区室化封装异质细胞的能力。由此得出这种隔室尺寸可控并且能够区室化封装异质细胞的核-壳结构3D凝胶微球支架具有构建用于包封和培养多细胞类器官/组织的多功能生物载体的高潜力。 在核-薄壳结构海藻酸钙3D凝胶微球支架核心中构建血管化基质研究部分,探究了 NIH-3T3和HUVEC以固定的接种密度但不同的比例(0:1、2:1、4:1和8:1)所构建的3D共培养模型的血管化能力。其中,NIH-3T3和HUVEC比例为8:1时,NIH-3T3成功诱导HUVEC表现出出芽,迁移和形成脉管结构等细胞行为,展示了良好的血管化能力和在组织工程中规模化制备血管化微组织并与其他器官特异性细胞整合的巨大潜力。 在构建血管化肠粘膜体外组织模型研究部分,将Caco-2细胞和血管化基质细胞(NIH-3T3:HUVEC 8:1)分区隔室化包封在核-薄壳结构海藻酸钙3D凝胶微球支架的壳层和核心以形成血管化肠粘膜体外组织模型。通过对模型内细胞的活力,增殖,分布,细胞骨架形态,紧密连接蛋白表达和特征性生物标志物的分泌测定,证明了三重共培养模型中发生的细胞间相互作用增强了上皮细胞的增殖和活力,表现出上皮紧密连接蛋白的快速分化和P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、多药耐药相关蛋白2(Multidrug Resistance Protein 2,MRP2)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)更高的功能表达,说明了这种血管化肠粘膜体外组织模型可以更准确地代表原生组织微环境,以更可靠的方式测试药物吸收。 ...
随着社会老龄化程度的加深及创伤、运动带来的关节损伤,软骨损伤性疾病的发病率日益增加。由于软骨组织无血管、淋巴及神经,自我恢复能力有限,一旦损伤将很难愈合。软骨组织工程为目前修复软骨损伤提供了一个新思路,其主要内容包括:种子细胞、支架材料和细胞生长因子。马钱子碱(Bru)是中药马钱子中的主要有效成分,能够有效促进软骨细胞增殖。聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性和降解性能,可用来制备软骨支架,但生物活性不足、亲水性较低,因此常与生物活性良好的聚羟基乙酸(PGA)和聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)复合制备成软骨支架。本文以PCL为基体材料,以硫酸马钱子碱(BS)和马钱子碱(Bru)为试验药,制备了PCL/PGA/BS软骨支架、载BruPLGA微球以及PCL/PLGA-Bru微球软骨支架,研究其理化性能和药物释放行为,并进行相关生物学评价。具体实验内容分为以下三个部分: 第一部分,本文采用选择性激光烧结3D打印技术,将PCL和PGA混合制备成多孔软骨支架,并筛选其中最优比例,与药物BS混合制备成载药软骨支架,并对其进行了红外光谱检测(FTIR)和药物释放实验。结果表明,软骨支架中,随着PCL含量的升高,支架的力学性能随之增加,但亲水性降低,当PCL含量为70%,PGA 30%时,支架机械性能最好,故选择该比例(PCL:PGA=7:3)与药物混合,制备不同含药量(1%、2.5%、5%、10%)的载药软骨支架,结果发现前期3 h突释率大(>50%)。因此,制备的PCL/PGA-BS支架成药性不高,其释放的马钱子碱不能达到长效缓释以促进软骨修复的作用。 第二部分,本文通过碱沉淀法制备提纯马钱子碱,采用乳化-溶剂蒸发法制备PLGA-马钱子碱微球,建立了高效液相色谱法(HPLC)用于马钱子碱微球含量和释放度的测定,并进行了方法学考察。以载药量和包封率为考察水平,对影响因素进行单因素考察,并在此基础上结合响应面法(Box-Behnken)选择影响比较大的三个因素(PLGA浓度、PVA浓度、油水比),设计三因素两水平的试验对处方进行优化,最终得到载药量(10.30±0.22)%,包封率(61.80±1.30)%的微球。对微球进行了一系列表征和体外药物释放实验,结果发现所制备的微球形态圆整,有轻微粘连。FTIR、XRD和TGA-DSC等证明了马钱子碱与PLGA之间并不是简单的物理混合,而是以无定形态存在于微球中。马钱子碱微球30d内在磷酸缓冲溶液(PBS)中的累计释放率为90%,具有较好的缓释作用。 最后,根据前两部分实验结果,利用选择性激光烧结技术3D打印制备了PCL/PLGA微球软骨支架,对微球支架进行了表征和生物学测试。结果发现,载药微球支架的力学性能较之空白微球支架有所下降,FTIR、XRD和TGADSC等手段表明激光烧结技术并不会改变支架中药物与材料的物相组成和官能团结构,支架晶型和玻璃化转变温度与粉末无明显区别,说明该打印过程仅为物理变化。释药30 d后,药物释放累积量仅达到22%,遵循Ritger-Peppas模型。本文提取培养并鉴定了兔软骨细胞,在CCK8实验中,载药微球组在48 h和72h对软骨细胞有促增殖效果,微球支架组对软骨细胞无细胞毒性,且微球软骨支架生物相容性良好。 ...
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目的种植手术部位的种植体相关感染(Implant related infection, IAI)是骨缺损治疗的一大挑战,它会导致手术失败和并发症。清创和抗生素等常规临床治疗对于复发和多重耐药性(multi-drug resistance,MDR)感染的治疗效果并不理想。此研究制备了一种光热效应辅助药物释放的成骨抗菌3D打印支架,并通过免疫调节作用调控骨组织的重建过程。方法通过水包油(W/O)方法将广谱抗菌药物氯己定(CHX)封装在自组装所制备的白藜芦醇(Resveratrol, RES)纳米粒子中,然后用二维材料二硫化钼(MoS2)纳米片进行修饰,将RES@CHX@MoS2纳米粒子整合到磷酸三钙(TCP)/聚乳酸(PLGA)中制备3D打印墨水,随机通过冷冻3D打印技术制备RES@CHX@MoS2-TCP/PLGA支架材料(RCMTP)。结果表明MoS2产生的光热效应可以使RCMTP支架在近红外下可控释放CHX。所释放的CHX通过破坏细菌细胞膜来增加种植体周围细菌的热敏感性,增强支架材料光热下杀灭金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的作用。此外,组织学及影像学结果表明具有免疫调节作用的RES纳米颗粒可以与支架中TCP产生的PO43-协同促进体内感染骨缺损部位的骨再生。结论本研究不仅开发了新型的抗菌成骨支架材料,进一步将免疫调节功能的材料引入到种植体周围感染的材料设计中,为感染骨缺损的免疫调节机制的研究提供了实验数据支撑。 ...
<正>目的:炎症的存在是造成牙槽骨吸收,牙齿松动脱落最常见的因素,严重影响后期的修复。传统抗炎药物的应用会给患者带来其他副作用,且对骨修复的效果并不显著。然而,靶向抗炎药凭借靶点明确,效果显著,副作用小等特点成为当前研究热点。本研究致力于开发一种新型靶向抗炎成骨材料。方法:通过调整乳化溶剂挥发法制备工艺,采用聚乳酸羟基乙酸共聚物物理包载奥当卡替(组织蛋白酶K抑制剂),制备出载药微球,并与普朗尼克F127温敏水凝胶混合,通过红外光谱分析、扫描电镜分析、能谱仪分析、紫外吸光度分析、CCK8分析、药物缓释分析等确定载药微球含量及水凝胶浓度。...
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研究背景: 年轻恒牙因处于发育阶段而呈现特殊的解剖学特征,如根尖孔未完全成形、釉质矿化程度不足、易发生脱矿,髓腔较大且髓角解剖位置较高等。这些特殊的结构使得年轻恒牙的牙体组织抵抗龋能力较弱,因此一旦发生龋坏往往进展迅速,很容易在短时间内感染牙髓甚至波及到根尖周组织,从而造成牙髓的不可逆性损伤。此类感染若未及时治疗,则会导致牙根停止发育,进而影响牙齿的生理功能与长期预后。 年轻恒牙的牙髓组织结构疏松、血管较多,富含许多尚未分化的间充质干细胞群。这种组织学特征赋予年轻恒牙牙髓显著的再生修复能力,为临床实施活髓保存术（Vital pulp therapy,VPT）提供了基础。目前临床上VPT已成为处理此类牙髓损伤的首选治疗策略。在受损牙髓表面应用活髓保存制剂可激活人牙髓干细胞（Human dental pulp stem cells,hDPSCs）的成牙本质分化潜能,刺激修复性牙本质形成。该过程既能保持牙髓活力与功能稳定,又可支持牙根系统的发育及根尖孔的闭合。这种干预策略通过双重生物学效应,显著改善患牙的远期保存成功率。 作为天然骨组织的主要无机物成分,羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）凭借其优异的生物相容性、生物活性以及骨结合特性,已经成为骨缺损修复领域的热门材料,被广泛应用于骨缺损的修复治疗。中空羟基磷灰石（Hollow hydroxyapatite microspheres,HHAM）的外部为多孔壳层结构,其内部则是独特的中空内核,这种特殊的结构提升了HAP的载药效率。目前,HHAM能够以局部缓释的方式释放药物,已被广泛应用于缓释控释领域。另外纳米羟基磷灰石（Nano hydroxyapatite,n HA）已被证实可以诱导hDPSCs向成牙本质细胞分化,并刺激修复性牙本质的形成。 稀土元素包含15种镧系元素(从镧（La）至镥（Lu）)以及钇（Y）和钪（Sc）,共计17种成员。这类元素以其高电价态、显著的化学活性以及独特的光电磁特性而著称。近年来有许多学者聚焦于稀土元素在医学领域应用的可能性。牙髓病是常见的口腔疾病,严重影响患者的生活质量。传统的治疗方法虽有一定效果,但仍存在诸多局限性。稀土元素因其优异的促成骨、抗氧化应激、抗炎及抗菌等生物活性,为牙髓病的治疗提供了新的可能性。 研究目的: 构建载氯化镧中空羟基磷灰石微球（Lanthanum chloride-loaded hollow hydroxyapatite microspheres,La-HHAM）,评估其体外缓释效果,并通过体外实验检测LaCl3的生物相容性及其诱导hDPSCs向成牙本质细胞分化的潜能。 研究方法: 1.根据仿生矿化原理合成HHAM,并通过SEM和XRD检测其物化性能表征。 2.构建载LaCl3中空羟基磷灰石微球缓释系统,并测量其载药率、包封率及体外缓释效果。 3.采用酶消化法结合组织块贴壁法分离培养hDPSCs。 4.采用流式细胞术对hDPSCs的干细胞表面抗原标记物进行鉴定,通过成骨和成脂诱导实验,评估hDPSCs的多向分化潜能。 5.采用CCK-8细胞活性检测技术评估LaCl3对hDPSCs增殖活性的作用,采用活/死细胞染色技术评估其对hDPSCs存活状态的影响。 6.通过ALP染色、ALP活性检测及茜素红染色研究LaCl3诱导hDPSCs向成牙本质细胞分化的能力。 7.通过qPCR检测在不同浓度LaCl3对hDPSCs成骨分化相关因子（RUNX2、SP7、DSPP和DMP-1）表达的影响。 实验结果: 1.SEM可见HHAM由短针状纳米颗粒组成,该特征性纳米结构单元的直径约为2-4μm,材料内部可见典型的中空微球结构。制备的最终样品的衍射峰在25.882°,28.920°,32.194°,32.896°,34.062°,35.454°,39.790°,46.693°和49.489°处与碳羟基磷灰石（PDF#74-0565）的衍射峰一致。 2.成功合成La-HHAM,载药率为19.6%,包封率为78.1%,释放曲线平缓,药物释放较为缓慢,30天累积释放率达63.84%。 3.流式细胞术分析结果显示所培养细胞群体呈现典型间充质干细胞免疫表型特征:对间充质干细胞标志物CD73（99.73%）、CD90（97.05%）及CD105（97.90%）呈阳性表达;而对造血系特异性标志物CD34（2.02%）和CD45（1.29%）则保持低表达水平。通过茜素红染色实验,可在显微镜下观察到明显的矿化结节形成,通过油红O染色可在显微镜下观察到细胞内存在颗粒状脂滴。 4.CCK8及活/死细胞染色结果显示:低浓度LaCl3(10-10、10-9、10-8mol/L)对hDPSCs的增殖无明显影响,而高浓度LaCl3(10-7、10-6、10-5、10-4mol/L)则能抑制hDPSCs的增殖。 5.ALP染色及ALP活性检测结果显示:低浓度LaCl3(10-10、10-9mol/L)可以促进hDPSCs中ALP的活性。茜素红染色结果显示:低浓度LaCl3(10-10、10-9mol/L)具有促进hDPSCs矿化的作用。 6.qPCR结果显示:低浓度(10-10、10-9mol/L)的LaCl3可显著提高RUNX2、SP7、DSPP、DMP-1等矿化相关基因的表达水平;而高浓度LaCl3(10-7mol/L)会抑制RUNX2、SP7、DSPP、DMP-1等矿化相关基因的表达。 研究结论: 1.成功合成双高药物负载特性的La-HHAM,体外缓释效果优良。 2.LaCl3具有良好的生物相容性。 3.LaCl3能有效促进hDPSCs向成牙本质分化。 ...
牙周炎是一种多阶段的慢性炎症性疾病,其主要临床特征包括牙龈出血、深牙周袋形成和牙槽骨破坏,严重时造成牙齿脱落、牙列缺损及缺失等。牙周炎不仅影响咀嚼、发音等口腔功能,也是多种全身系统性疾病的诱因,包括细菌性心内膜炎、糖尿病等。临床上,牙周炎治疗的最理想效果是完全恢复牙周软组织和硬组织,但是目前临床上常用的治疗方法(牙周基础治疗和牙周手术)无法达到完全恢复牙周组织的目的。由于牙周炎患者的牙周软硬组织受到炎症环境的持续影响,导致参与牙周组织修复的细胞的生物学功能和分化能力受到不同程度的抑制,从而直接延缓牙周组织的恢复。为了实现牙周组织的再生,首先需保证炎症得到有效控制,这有利于创造良好的再生微环境,从而提高牙周组织中间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的再生能力。因此,牙周炎治疗及组织再生的关键研究方向应侧重于兼顾缓解炎症状态和增强MSCs分化潜能。 干细胞旁分泌作用指的是干细胞通过分泌细胞因子、生长因子、外泌体和囊泡等,影响周围细胞的行为、功能和命运。近年来,越来越多的研究结果表明,人牙髓干细胞(human dental pulp stem cells,hDPSCs)可通过旁分泌效应释放出各种细胞因子和生长因子,表现出优异的免疫调节能力和促进MSCs成骨分化的能力,这也正是牙周再生过程中所必需的。当前研究使用的MSCs大多获取自体外二维培养中接种和生长在平面培养皿底壁的细胞,这种培养方法存在细胞衰老快、增殖分化能力随细胞代数增加而逐渐变弱、旁分泌作用不足等缺点。通过水凝胶微球三维培养的MSCs的旁分泌能力显著优于二维培养的细胞。因此,将hDPSCs负载于三维水凝胶微球表面可能对牙周炎治疗具有重要的治疗潜力和临床转化意义。综上,本研究旨在明确负载hDPSCs的三维微球体系对牙周炎的治疗作用,并探究三维培养体系对增强hDPSCs旁分泌作用的机制。 具体研究分为五部分展开: 在第一部分研究中,从人牙髓中提取和体外培养hDPSCs,并进行MSCs的类型鉴定。同时,合成PDA@GelMA微球,与hDPSCs进行共培养,构建hDPSCs/PDA@GelMA微球,明确hDPSCs/PDA@GelMA微球与hDPSCs的旁分泌作用的差异。 在第二部分研究中,以二维培养的hDPSCs为对照组,对hDPSCs/PDA@GelMA微球表面hDPSCs进行mRNA转录组测序的分析,评估hDPSCs/PDA@GelMA微球调控hDPSCs旁分泌作用的具体机制及相关通路富集情况。接着,利用western blot、细胞免疫荧光染色和ELISA法检测相关信号通路蛋白和旁分泌作用之间的关系,明确hDPSCs/PDA@GelMA微球增强其表面hDPSCs旁分泌作用的机制。 在第三部分研究中,通过牙龈卟啉单胞菌脂多糖模拟炎症环境,诱导建立Raw 264.7体外炎症模型,评估hDPSCs/PDA@GelMA微球的抗炎效果。通过实时荧光定量PCR法评估hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下Raw 264.7促炎相关因子和抑炎相关因子基因表达的影响;通过western blot检测hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下Raw 264.7促炎相关因子和抑炎相关因子蛋白表达的影响;通过流式细胞术检测hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下Raw 264.7极化状态的影响;通过细胞免疫荧光法检测hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下Raw 264.7极化相关因子表达的影响。 在第四部分研究中,通过牙龈卟啉单胞菌脂多糖模拟炎症环境,建立小鼠BMSCs体外成骨模型,评估hDPSCs/PDA@GelMA微球的促成骨潜能。通过实时荧光定量PCR法评估hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下小鼠BMSCs成骨相关因子基因表达的影响;通过碱性磷酸酶和茜素红染色评估hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下小鼠BMSCs的成骨分化能力的影响;通过western blot和细胞免疫荧光检测hDPSCs/PDA@GelMA微球对炎症状态下小鼠BMSCs成骨相关蛋白表达的影响。通过体外实验的结果,可以为后续在体内牙周炎模型中应用hDPSCs/PDA@GelMA微球提供重要的理论依据和实验证据。 在第五部分研究中,选用C57BL/6J小鼠建立小鼠牙周炎模型,评估hDPSCs/PDA@GelMA微球的体内抗炎和促成骨效果。通过对小鼠重要脏器的组织病理学评价,评估hDPSCs/PDA@GelMA微球在体内的生物安全性;通过Micro-CT测量小鼠上颌骨第一磨牙和第二磨牙之间的釉牙骨质界至牙槽嵴顶端之间的距离,以及骨小梁相关参数;通过组织学染色观察小鼠牙周组织的炎症状态和骨吸收情况;通过实时荧光定量PCR法检测小鼠牙周组织中相关炎症因子和成骨相关蛋白的基因表达情况。 上述研究证明了hDPSCs/PDA@GelMA微球可通过激活其表面hDPSCs胞内的FAK/Rac1通路,促进内质网出口蛋白的表达增加,从而增强hDPSCs的旁分泌作用。体外实验结果表明,hDPSCs/PDA@GelMA微球可以抑制炎症状态下Raw 264.7向M1型极化,并促进其向M2型转化。hDPSCs/PDA@GelMA微球显著抑制炎症状态下Raw 264.7的促炎相关因子(IL-1β和i NOS)的基因和蛋白表达,同时显著促进炎症状态下Raw 264.7的抑炎相关因子(IL-10和Arg-1)的基因和蛋白表达。hDPSCs/PDA@GelMA微球还可以促进炎症状态下小鼠BMSCs的成骨相关基因(Runx2,ALP,Col-1和OCN)的表达,并验证了成骨相关蛋白(Col-1和OCN)的表达增加。同时,hDPSCs/PDA@GelMA微球促进炎症状态下小鼠BMSCs中碱性磷酸酶的活性增强和钙结节的形成增多。体内实验结果表明,hDPSCs/PDA@GelMA微球可以缓解小鼠牙周组织中的炎症反应和抑制牙槽骨的吸收。 ...
应用
烧烫伤是一种常见的损伤类型,是由热力、化学物质、电流或辐射等因素导致皮肤及其深层组织的损伤。严重的烧烫伤不仅造成局部组织损伤,还可能引发全身性反应,如感染、休克和多器官功能障碍。伤口愈合过程中,缺氧和过量的活性氧（reactive oxygen species,ROS）是两大主要挑战。缺氧会延缓细胞增殖和血管生成,而ROS则加剧炎症反应和组织损伤。因此,改善局部供氧和清除ROS成为烧烫伤治疗的关键策略。目前有研究发现,为受损组织进行动态供氧可以更好的实现供氧促进修复。因此,本文针对烧烫伤创面微环境中ROS过度积累及组织缺氧的双重难题,创新性地设计并制备了一种以纳米氧化铈为活性氧清除剂,过氧化钙（CaO2）为释氧剂,羧甲基壳聚糖（carboxymethyl chitosan,CMCS）和海藻酸钠（sodium alginate,SA）混合物为pH响应物的核壳微球SA/CMCS＿@CaO2,该微球兼具ROS清除和动态释氧功能,探究该微球对皮肤创面修复过程中细胞活动的影响,植入动物皮下的组织响应和对烧烫伤模型鼠皮肤的修复。具体研究内容和研究结果如下: （1）SA/CMCS＿@CaO2微球的制备和表征。微球主要由核壳两部分结构,内核是明胶/CaO2微球,承担氧气释放,外壳是SA/CMCS,具有pH响应性,且SA/CMCS中含适量纳米氧化铈。首先分析比较了不同pH条件下空白SA/CMCS的溶胀吸水性能,确定SA/CMCS浓度比为1:1时微球溶胀吸水能力与pH正相关,根据研究,具备在低氧环境下加速释氧的性能。制得SA/CMCS＿@CaO2微球的溶胀、吸水、降解以及释氧性能都与pH正相关,说明微球可以响应环境pH从而控制释氧速率。 （2）体外细胞实验评价SA/CMCS＿@CaO2微球对细胞存活、迁移等的影响。通过将小鼠成纤维细胞L929（L929 mouse fibroblasts,L929）分别种植在载SA/CMCS＿@CaO2微球的水凝胶和空白水凝胶上,比较分析得出,含SA/CMCS＿@CaO2微球的组细胞具有高于80%的细胞存活率,更高的增殖细胞比例和迁移细胞数量,并且ROS阳性细胞的荧光强度无显著增强,说明ROS水平被有效控制,未造成额外的氧化应激。 （3）大鼠皮下埋植实验评价载SA/CMCS＿@CaO2微球的组织相容性。将载SA/CMCS＿@CaO2微球的水凝胶和空白水凝胶植入大鼠皮下,对植入7、14、21天的周围组织进行组织学评价。结果发现两组材料在植入皮下后均会引发一定炎症,但含SA/CMCS＿@CaO2微球的组能更快的完成炎症周期进入后续愈合阶段。CD34染色结果表明,含SA/CMCS＿@CaO2微球组同一时间内生成微血管数量更多,面积越大。CD206和一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,i NOS）结果发现,含SA/CMCS＿@CaO2微球的组M1型（促炎）巨噬细胞更快极化成M2型（抗炎）巨噬细胞。 （4）大鼠烧烫伤缺损模型评价SA/CMCS＿@CaO2微球的在体修复效果。将载SA/CMCS＿@CaO2微球的水凝胶和空白水凝胶作为敷料治疗深Ⅱ度烧烫伤模型鼠的烧伤伤口,大体观察发现同一段时间后,含SA/CMCS＿@CaO2微球的组剩余未修复伤口面积更小。HE、Masson、和CD34染色结果证明,含SA/CMCS＿@CaO2微球的组在14天后胶原沉积情况减轻,皮下组织生长更快更成熟,且同一时间含微球组生成血管更多。 综上所述,本研究采用两次乳化交联法制备了一种具有ROS清除和动态释氧功能的微球,该微球能够响应环境pH值动态调节释氧速率。通过协同释氧和调控ROS水平,该微球显著促进了L929细胞的增殖与迁移,增强了血管生成能力,并诱导M1型（促炎型）巨噬细胞向M2型（抗炎型）巨噬细胞的极化,从而加速了烧烫伤皮肤的修复过程。实验结果表明,该微球在烧烫伤修复中展现出显著的促愈合效果,减少了炎症反应并加速了组织再生。该微球有望成为一种新型的烧烫伤治疗材料,为临床烧烫伤修复提供更高效的治疗策略。 ...
自光学显微镜问世以来,其在微观科学研究中始终发挥着不可替代的作用。然而受限于光学衍射极限,传统光学显微镜无法分辨200 nm以下的微观结构。这是由于传统物镜仅能捕获携带低空间频率信息的传播波,而包含物体精细结构的高频倏逝波因在传播过程中呈指数衰减（衰减长度约数十纳米）,无法到达远场被常规光学系统接收。近年来,微球透镜技术的突破为超分辨成像提供了新思路——当介质微球或超半球固体浸没透镜（SIL）与样品表面接触时,其可将样品近场的倏逝波信息耦合转化为传播波,进而实现突破衍射极限的超分辨成像。然而当前主流的商业微球（如SiO2、聚苯乙烯、BaTiO3等）分别存在折射率低、粒径分布宽或粒径不可调、二次加工性差等缺点,严重制约其实际应用。本研究聚焦高折射率聚合物微球的可控制备及其在SIL中的创新应用,通过微流控制备技术,成功制备了粒径分布窄、粒径可调的聚苯乙烯（PS）微球、以及高折射率且粒径单分散的聚邻苯基苯乙氧基丙烯酸酯(Poly（OPPEA）)微球和聚9,9’-双[4-（2-丙烯酰氧基乙氧基）苯基]芴(Poly（A-BPEF）)微球,并研究了其在超分辨成像中的应用。主要研究内容如下: （1）PS基微球的可控制备与成像性能研究 采用微流控制备技术,以苯乙烯（St,折射率n=1.54）、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）、A-BPEF及光引发剂1173（质量比6:3:1:0.2）混合溶液作为复合分散相,以4 wt%PVA水溶液为连续相,通过调控分散相中高粘度单体A-BPEF含量（3.2-6.3wt%）提升液滴的稳定性,通过调节流速比（Qc/Qd=5:1至11:1,Qd固定为5μL/min,其中Qc为连续相流速,Qd为分散相流速）制备了一系列粒径分布较窄且粒径可调的PS基微球,并探究了其在光学显微镜下的成像性能。实验结果表明,研究发现成像放大倍数与微球粒径呈负相关,随着微球粒径从96μm降至56μm,成像倍率从1.66倍提升至1.90倍。 （2）Poly（OPPEA）高折射微球的形貌调控与成像性能优化 基于高折射率OPPEA单体（n=1.57）,通过优化微流控流速比（Qc/Qd=4.5:1-6.5:1）与紫外固化时间（10-30 min）,实现了粒径可调（79-86μm）且高宽比可控（h/d=0.73-0.83,当微球置于被观测基体表面干燥后,微球顶部距基体表面的距离为h,微球与基材接触处的截面直径为d）的Poly（OPPEA）微球的制备。对其超分辨成像性能的研究发现:当微球直径保持不变时,微球放大倍率随h/d的提升而逐渐增大,当h/d从0.73增至0.83时,成像倍率由3.28倍提升至4.22倍。这是由于高宽比增大增强了光子纳米射流效应,使等效数值孔径提升,成像放大倍数增大。 （3）Poly（A-BPEF）高折射微球的制备与成像性能研究 将高粘度、高折射率的A-BPEF单体（n=1.60）以及光引发剂溶解在二氯甲烷中作为分散相,以PVA水溶液为连续相,通过调节流速比（Qc/Qd=2.5:1-6.5:1）与紫外固化时间（5-15 min）,制备出粒径可调（106-60μm）且h/d更大（h/d=0.94-0.99）的Poly（A-BPEF）微球。并研究了微球在空气中（无溶剂浸没）以及乙醇浸没下的成像性能,结果表明:在空气（n=1.0）中成像时,微球与空气的折射率差较大使得成像放大倍数进一步提高（高达5.29倍）,但伴随散射噪声,信噪比较大;而在乙醇（n=1.36）中成像时,微球与周围介质（乙醇）的折射率变小使成像放大倍数下降,但信噪比提升,成像清晰度显著改善。 ...
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