应用
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背景:OA(Osteoarthritis,骨性关节炎)是一种慢性退行性关节疾病,其主要特征是关节软骨的进行性破坏,OA的发病机制受多种危险因素的影响,包括年龄、肥胖、性别、遗传易感性和创伤,晚期OA引起的关节功能障碍被认为是老年人残疾的主要原因,这给社会造成了巨大的经济负担。目前,临床治疗OA的药物还是以缓解疼痛症状为主,拮抗软骨退变的药物临床疗效并不确切,因此需要开发新的药物及其递送方式用于OA的临床治疗。 目的:(1)设计一种高效的褪黑素-壳聚糖微球载药体系;(2)建立人软骨细胞体外培养体系;(3)从体外细胞层面验证微球对人软骨细胞凋亡的拮抗作用。 方法:利用喷雾干燥法制作MT-CS,通过粒径分析仪、分光光度计、扫描电子显微镜对微球进行表征分析;提取进行全膝关节置换的OA患者膝关节软骨细胞培养,构建人软骨细胞OA模型,使用CCK-8法检测软骨细胞增殖情况;在构建的人软骨细胞OA模型上进行分组干预,通过酶联免疫吸附法(ELISA)检测软骨细胞上清液中肿瘤坏死因子-α、基质金属蛋白酶-13含量,Western Blot法检测软骨细胞中二型胶原的蛋白表达。 结果:利用喷雾干燥法制作的MT-CS具有较好的包封及载药率,在体外实验中,新构建的MT-CS较普通MT对人软骨细胞凋亡的拮抗作用明显增强。 结论:本实验设计优化了褪黑素壳聚糖微球的制作方法,并且在体外人软骨细胞OA模型中证实其具有较好的拮抗软骨细胞凋亡效果,为OA治疗的策略提供新思路。 ...
目的:基于微流控技术,选用PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid),聚乳酸-羟基乙酸共聚物)高分子聚合物作为药物载体,负载GEF(Gefitinib,吉非替尼),构建GEF-PLGA载药微球,考察其载药效率、释放性质,并验证在肺癌细胞系和荷瘤小鼠上的抗肿瘤效果,为这种新型缓释载药微球的进一步临床转化提供科学依据。 方法:使用微流控技术制备GEF-PLGA载药微球,通过光镜、扫描电镜观察载药微球的形态、大小及粒径相关性。测量并研究GEF-PLGA载药微球的包封率载药率,测定体外缓释曲线,同时通过CCK8(Cell Counting Kit-8)实验及荧光染色法在PC-9肺癌细胞系上验证GEF-PLGA载药微球的抗肿瘤疗效。最后对荷瘤小鼠的肿瘤组织使用HE(Hematoxylin-eosin,苏木精-伊红)染色和免疫组化检测相关分子标志物,进一步验证抗肿瘤效果。 结果:我们成功制备了GEF-PLGA载药微球,通过光镜及电镜观察,其为表面带有小孔隙的圆形,粒径约为90μm,包封率约为95.16±1.35%;载药率约为19.17±0.20%;体外缓释曲线表明载药微球在体外可持续释放约15天,总释放药量65%左右。通过体外细胞抗肿瘤实验,发现GEF-PLGA载药微球生物相容性高,与微球共培养三天后PC-9细胞相对活力约30%,在荷瘤小鼠实验中,我们发现空白载药微球对肿瘤生长基本没有抑制作用,说明PLGA载药微球具有安全性,同时GEF-PLGA载药微球对于肿瘤的杀伤效果强于GEF裸药,HE染色和免疫组化定量结果进一步验证了载药微球抗肿瘤效果优于裸药。 结论:本研究通过微流控技术制备出了高包封率及高载药率的载药微球,GEF-PLGA载药微球在体内外实验中都显示出了良好的抗肿瘤效果,并在体内疗效评价中证实了相对于裸药的优越性。 ...
目的:以透明质酸(HA)为原料,在此基础上进行材料改性,通过微流控技术制备改性甲基丙烯酰化透明质酸(Hyaluronic acid Methacryloyl,HAMA)微球,利用化学键接枝负载白细胞介素-1受体拮抗剂(interleukin-1 receptor antagonist,IL-1 Ra)的BSA纳米粒(BSA nanoparticle,BNP),从而构建一种具有pH响应性能的水凝胶微球,研究其在治疗退变椎间盘中的作用。 方法:首先利用高碘酸钠与HA反应,获得醛基化透明质酸(Aldehyde-based hyaluronic acid,AHA)。随后加入甲基丙烯酸酐(methacrylic anhydride,MA)后,得到纯净的醛基化甲基丙烯酰化透明质酸(Aldehyde-based methacrylated hyaluronic acid,AHAMA)。通过微流控装置制备出单分散微球,与负载IL-1 Ra的纳米粒通过席夫碱化学键接枝,从而得到具有pH响应性能的改性HAMA微球(Modified MS)。通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、傅立叶红外光谱、粒度仪、酶联免疫吸附试验等对微球进行表征测定。本研究体外实验中所使用的大鼠髓核细胞(Nucleus pulposus cells,NPCs)提取自大鼠尾椎椎间盘,通过活/死染色及CCK-8实验评价所制备材料的生物相容性。采用免疫荧光、Western Blot等方法评价在酸性条件下IL-1Ra的治疗作用。最后,对大鼠进行体内动物实验,通过X线、MRI等影像学技术,研究大鼠椎间盘高度和信号强度的改变。于手术后第4和第8周取出标本后,行H&E、番红固绿色染色及组织学染色,从组织学水平评价改性HAMA微球对椎间盘的修复修复。 结果:本研究采用微流控技术,获得了尺寸均一、可响应pH改变调整释放药物速率的改性HAMA微球。通过活/死染色与CCK-8实验,证实了改性HAMA微球的生物相容性良好,并可促进髓核细胞的增殖。通过免疫荧光、蛋白质印迹等方法,证实了改性HAMA微球具有抗炎、促进ECM修复的效果。动物实验中,影像学与组织学结果表明,Modified MS组显著优于其他实验组,术后4周、8周结果与NC组相比均无统计学差异,表明Modified MS组的椎间盘再生能力优异。 结论:成功制备联合IL-1 Ra的pH响应型改性HAMA微球,其能够缓慢释放IL-1 Ra,具有良好的生物相容性,在体外酸性环境下能持续抑制炎症反应,恢复细胞外基质。在体内促进退变大鼠椎间盘再生效果显著。因此,本课题组制备的联合IL-1 Ra的pH响应型改性HAMA微球为椎间盘炎症微环境下生物材料的再生应用提供了一种新的治疗策略。 ...
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