羟基磷灰石微球的制备及生物医学应用 被引量：5

1

作者 王雪峰 牛小连 +3 位作者 秦苗 魏延 韩志军 黄棣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期3039-3047,共9页

羟基磷灰石微球具有独特的球形结构,形态规则,流动性好,比表面积大,表现出良好的生物相容性和生物活性,在生物医学领域有着广泛的应用。总结了羟基磷灰石微球的不同制备方法,如模板法、水热法、喷雾干燥法、微乳液法、沉淀法等,分析了... 羟基磷灰石微球具有独特的球形结构,形态规则,流动性好,比表面积大,表现出良好的生物相容性和生物活性,在生物医学领域有着广泛的应用。总结了羟基磷灰石微球的不同制备方法,如模板法、水热法、喷雾干燥法、微乳液法、沉淀法等,分析了不同制备方法对羟基磷灰石微球形貌、尺寸、结晶度等的影响,讨论了不同方法下羟基磷灰石微球形成机理。最后介绍了羟基磷灰石微球在药物缓释、骨组织修复、环境净化、生物分子分离等生物医学领域的应用进展。 展开更多

关键词 羟基磷灰石微球 制备方法 微球形成原理 生物医学应用 研究进展

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基于静电喷雾技术的黑磷纳米片/海藻酸钠血管栓塞剂力学生物学机制探究

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作者 魏延 刘轩妤 +2 位作者 范玉丽 梁紫微 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期200-200,共1页

目的目前,经导管动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)是目前治疗无法切除的癌症的主要技术。目前临床上常用的栓塞剂力学机制不明确会造成栓塞失效、血管复流等问题,故研究力学机制明确、具备材料廉价易得... 目的目前,经导管动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)是目前治疗无法切除的癌症的主要技术。目前临床上常用的栓塞剂力学机制不明确会造成栓塞失效、血管复流等问题,故研究力学机制明确、具备材料廉价易得、可定制、生物相容性良好等特点栓塞剂是临床上迫切需要的。方法采用静电喷射法制备了一种由海藻酸钠(ALG)和黑磷(BP)组成的复合微球。通过有限元分析栓塞微球受力情况;将微球放入3D打印的人工血管中检测其堵塞效果,通过计算模拟以及体外小血管流体剪切实验验证栓塞效果。结果结果显示该微球生物相容性好,可以快速矿化,能迅速堵塞血管。在小血管中模拟流体剪切实验中,微球也能通过外源性途径促进凝血,成功形成血栓,堵塞血管,且分析对流动血液形成血栓有更强的促进作用。结论本研究采用ES技术制备了复合微球,并仿生矿化制备HA包裹微球,研究发现,ALG-BP微球能迅速凝血、在小血管中迅速形成栓塞,且在流体剪切中不失效,血流不复流,有望成为新的血管栓塞剂。 展开更多

关键词 力学生物学 经导管动脉化疗栓塞术 栓塞剂 栓塞效果 人工血管 arterial 3D打印 仿生矿化

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碳纳米管复合材料在生物检测中的应用 被引量：3

3

作者 殷萌 胡银春 +3 位作者 魏延 杜晶晶 连小洁 黄棣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期38-40,45,共4页

碳纳米管作为一种结构独特的一维纳米材料,不仅拥有优异的力学、电学、光学和磁学特性,还表现出良好的生物相容性和生物功能性。通过对碳纳米管进行修饰和改性,可制备出具备各种优良性能的碳纳米管复合材料,从而广泛应用于生物检测领域... 碳纳米管作为一种结构独特的一维纳米材料,不仅拥有优异的力学、电学、光学和磁学特性,还表现出良好的生物相容性和生物功能性。通过对碳纳米管进行修饰和改性,可制备出具备各种优良性能的碳纳米管复合材料,从而广泛应用于生物检测领域。综述了碳纳米管复合材料在药物检测、病毒检测、肿瘤检测以及基因检测方面的应用,并对目前亟待研究的重要问题及研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 碳纳米管 复合材料 生物检测 应用 进展

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聚乙烯醇/海藻酸盐-胶原生物打印小口径人工血管的制备及内皮化性能

4

作者 赵丽琴 金佳语 +3 位作者 孙嘉翔 郭怡佳 苗也开 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期545-545,共1页

目的 聚乙烯醇/海藻酸盐(Polyvinyl alcohol/Alginate,PVA/Alg)生物打印小口径血管具备良好的力学性能和生物相容性,其分子结构中大量的羧基和羟基,使血管表面呈现出较好的亲水性和抗凝作用,为临床小口径血管的应用提供了可能性。但是,P... 目的 聚乙烯醇/海藻酸盐(Polyvinyl alcohol/Alginate,PVA/Alg)生物打印小口径血管具备良好的力学性能和生物相容性,其分子结构中大量的羧基和羟基,使血管表面呈现出较好的亲水性和抗凝作用,为临床小口径血管的应用提供了可能性。但是,PVA/Alg小口径生物打印血管内皮化效果以及流体剪应力作用下内皮细胞的结构和功能变化仍需进一步探究。因此,本课题旨在利用明胶(gelatin,Gel)的良好生物相容性,构建PVA/Alg-Gel生物打印小口径血管,并探讨不同剪应力下功能化PVA/Alg-Gel血管内皮化效果。方法 采用PVA/Alg-Gel为生物墨水,利用生物打印技术同轴打印PVA/Alg-Gel小口径血管,进行力学和生物学性能检测,构建体外血管应力培养装置,探究不同的流体剪应力对PVA/Alg-Gel血管内皮化的形成规律,并利用体内验证内皮化PVA/Alg血管促血管再生能力。结果PVA/Alg-Gel(8/1-1)小口径血管表现出良好的血管顺应性;Gel的良好生物相容性,增强了内皮细胞的黏附性。体外流体剪应力作用下内皮细胞形态、分布、排列呈现出规律性。结论 同轴打印技术制得的PVA/Alg-Gel小口径血管具备良好的力学性能,很大程度上提高了血管顺应性,动态流动的血流有利于内皮细胞成对齐方式排列,有希望应用于临床移植术中。 展开更多

关键词 血管顺应性 流体剪应力 内皮细胞 海藻酸盐 生物打印 内皮化 对齐方式 生物学性能

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丝素蛋白改性的纳米氧化锌的性能研究 被引量：3

5

作者 徐双梦 魏延 +6 位作者 苏慧 李涵勤 胡银春 杜晶晶 连小洁 王楷群 黄棣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期4121-4125,共5页

纳米氧化锌具有良好的电化学、荧光以及抗菌性能,但较高的细胞毒性限制了其在生物医学领域的应用。为降低其细胞毒性,用丝素蛋白对纳米氧化锌进行改性。采用X射线衍射仪、红外光谱、扫描电镜等研究丝素蛋白改性前后纳米氧化锌的结构和形... 纳米氧化锌具有良好的电化学、荧光以及抗菌性能,但较高的细胞毒性限制了其在生物医学领域的应用。为降低其细胞毒性,用丝素蛋白对纳米氧化锌进行改性。采用X射线衍射仪、红外光谱、扫描电镜等研究丝素蛋白改性前后纳米氧化锌的结构和形貌;使用抑菌环法检测改性前后纳米氧化锌的抗菌性能;采用CCK-8试剂盒检测改性前后纳米氧化锌的细胞毒性。结果表明,改性后,丝素蛋白改变了纳米氧化锌结晶过程,晶体结构明显弱化,呈无定型结构,形貌结构由球状晶体演化为片状、针状构成的花瓣状晶体。改性后纳米氧化锌具有良好的抗菌性能。细胞实验结果表明,改性后纳米氧化锌细胞毒性降低,且呈明显的剂量依赖效应。 展开更多

关键词 氧化锌 改性 丝素蛋白 抗菌性 细胞毒性

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矿化丝素/聚乳酸载万古霉素复合材料的制备与改性研究

6

作者 任华杰 甘芳巾 +6 位作者 连小洁 黄棣 牛宝龙 李芬 张全有 李志军 何志敏 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2147-2152,共6页

矿化胶原/聚乳酸复合材料用于修复松质骨缺损取得了进展,但同时力学性能、药物控释等方面有待进一步提高。研究通过生物矿化的原理制备了粒径范围在5~20μm的矿化丝素并与聚乳酸、万古霉素复合,通过控制降温速率实现对聚乳酸分子结晶过... 矿化胶原/聚乳酸复合材料用于修复松质骨缺损取得了进展,但同时力学性能、药物控释等方面有待进一步提高。研究通过生物矿化的原理制备了粒径范围在5~20μm的矿化丝素并与聚乳酸、万古霉素复合,通过控制降温速率实现对聚乳酸分子结晶过程的改变,从而调节复合材料的性能,制备出结晶态SF/HA/PLA1和非结晶态SF/HA/PLA2的两种矿化丝素/聚乳酸复合材料,并研究其对微观形貌、药物释放、力学性能及降解率的影响。结果表明不同的结晶时间会使材料的微观孔径在10~90μm之间变化;SF/HA/PLA2材料10 d的药物释放率为64.3%,小于SF/HA/PLA1材料的73.4%;SF/HA/PLA2材料显韧性,在形变大于5%时不被破坏,表现出更好的力学性能,SF/HA/PLA1显脆性,到达1MPa之后断裂;SF/HA/PLA1在30 d后的降解率在5.5%左右,SF/HA/PLA2的降解率在7.8%左右。通过对矿化丝素/聚乳酸载万古霉素材料制备条件的控制有望更好的适合用于感染性骨缺损的修复拓宽其在骨科临床上的应用。 展开更多

关键词 矿化丝素 聚乳酸结晶 药物控释 孔径结构

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基质刚度调节细胞-细胞外基质间黏附对肿瘤细胞迁移影响的模型研究 被引量：12

7

作者 张颖 王钰岚 +4 位作者 王楷群 魏延 黄棣 陈维毅 单彦虎 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期604-611,共8页

目的研究细胞外基质(extracellular matrix,ECM)刚度对细胞和ECM间黏附及肿瘤迁移的影响。方法建立基于网状波茨模型(cellular Potts model,CPM),模拟肿瘤细胞生长与细胞间免疫反馈过程,观察细胞力学行为改变对细胞-ECM黏附的影响状况,... 目的研究细胞外基质(extracellular matrix,ECM)刚度对细胞和ECM间黏附及肿瘤迁移的影响。方法建立基于网状波茨模型(cellular Potts model,CPM),模拟肿瘤细胞生长与细胞间免疫反馈过程,观察细胞力学行为改变对细胞-ECM黏附的影响状况,分析不同ECM下肿瘤细胞迁移的变化。结果ECM刚度变化会影响肿瘤细胞的迁移速度。ECM刚度改变调节细胞与ECM的黏附力,黏附力改变影响细胞的迁移速度。结论细胞的迁移和分布模式与ECM黏附性以及刚度密切相关。基质刚度增加促进肿瘤细胞在较低刚度下迁移,而基质刚度进一步增加抑制肿瘤细胞迁移。研究结果可进一步揭示ECM动态变化、黏附大小及肿瘤细胞迁移的力学表现。 展开更多

关键词 肿瘤细胞 细胞生长 细胞迁移 细胞黏附 细胞外基质 网状波茨模型

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基于壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)温敏型水凝胶的细胞表面壳化及对癌细胞行为的影响研究 被引量：4

8

作者 许浩 魏延 +5 位作者 徐双梦 苏慧 李涵琴 黄棣 王楷群 胡银春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期5121-5126,共6页

制备了壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)复合物水凝胶,测试其温敏特性及其SEM、FTIR性质,并研究人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞在包裹CS/β-GP水凝胶后的运动迁移性能和生理活性,进一步探究温敏性水凝胶在肿瘤治疗领域的潜... 制备了壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)复合物水凝胶,测试其温敏特性及其SEM、FTIR性质,并研究人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞在包裹CS/β-GP水凝胶后的运动迁移性能和生理活性,进一步探究温敏性水凝胶在肿瘤治疗领域的潜在应用。方法制备CS/β-GP水凝胶,并将该水凝胶包裹于生长良好的人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞和小鼠成纤维细胞表面继续培养,通过细胞划痕实验和活死荧光染色检测水凝胶对癌细胞的迁移性和生理活性的影响。结果制备出的CS/β-GP水凝胶在室温下呈透明液体,在37℃发生凝胶化现象;细胞划痕实验结果显示,未涂覆水凝胶的癌细胞随培养时间的延长细胞不断向划痕区迁移生长,而涂覆了水凝胶之后,细胞迁移明显受到抑制;活死荧光染色结果表明,水凝胶可抑制癌细胞(人卵巢癌细胞、人宫颈癌细胞)生理活性,但对正常细胞(小鼠成纤维细胞)的生理活性影响较小,故此CS/β-GP水凝胶的温敏特性可以作为癌细胞与正常细胞的初筛,有望用于生物安全的癌症治疗。 展开更多

关键词 水凝胶 温敏性 壳化 癌症治疗 壳聚糖

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硫酸钙/磷酸三钙可控骨水泥的制备及性能研究 被引量：4

9

作者 徐睿 连小洁 +8 位作者 李成帅 张全有 黄棣 牛宝龙 史振东 杜晶晶 李芬 何志敏 仇志烨 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期7105-7110,共6页

研究中,α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)分别以0,5%,10%,15%,20%,25%的比例与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)进行复合;分别以0.9%NaCl溶液、2.5%Na2HPO4溶液、7%柠檬酸(citric acid,CA)溶液以及2.5... 研究中,α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)分别以0,5%,10%,15%,20%,25%的比例与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)进行复合;分别以0.9%NaCl溶液、2.5%Na2HPO4溶液、7%柠檬酸(citric acid,CA)溶液以及2.5%Na2HPO4和7%CA(2.5%Na2HPO4/7%CA)混合溶液为4种固化液与固体粉末进行复合;对硫酸钙/磷酸三钙骨水泥(α-CSH/α-TCP)的可控性进行研究。实验对复合材料进行扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)分析、固化时间、力学性能和降解性能测试。探讨了加入α-TCP含量的改变对以α-CSH为基体的骨水泥性能的影响;另外,在α-CSH和α-TCP的含量一定时,讨论固化液对α-CSH/α-TCP性能的影响。结果表明在硫酸钙基骨水泥中添加平均粒径为0.21μm的α-TCP后,α-CSH/α-TCP的降解性能相较于纯的α-CSH基骨水泥得到改善。随着α-TCP含量的增加,固化时间延长,力学性能呈现逐渐减弱的趋势;当α-TCP含量为15%时,Na2HPO4和CA的加入可以延长α-CSH/α-TCP的凝固时间,但是以Na2HPO4为固化液的复合材料抗压强度明显高于α-CSH/α-TCP与其它几种固化液的复合材料。α-TCP的添加,以及不同的固化液在一定程度可对复合骨水泥的力学性能、凝固时间和降解速率进行调节,为骨修复材料的临床应用提供实验依据。 展开更多

关键词 硫酸钙 磷酸三钙 可控 骨水泥

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α-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合骨水泥的制备及力载荷下的性能研究 被引量：1

10

作者 宋亚萍 连小洁 +3 位作者 高志鹏 侯丁煜 黄棣 魏延 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期5145-5150,共6页

α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)是目前临床上理想的骨修复材料之一,其生物相容性良好且降解产物对人体无害,但力学强度较低。Wolf提出,人体骨骼在长时间接受外力时,会增大骨密度与坚硬强度,研究力载荷下材料的性能具有重... α-磷酸三钙(α-tricalcium phosphate,α-TCP)是目前临床上理想的骨修复材料之一,其生物相容性良好且降解产物对人体无害,但力学强度较低。Wolf提出,人体骨骼在长时间接受外力时,会增大骨密度与坚硬强度,研究力载荷下材料的性能具有重要意义。研究以α-TCP为主,与α-半水硫酸钙(α-calcium sulfate hemihydrate,α-CSH)复合制备α-TCP/α-CSH(α-TCP占质量比为100%、95%、90%、85%、80%、75%),并模拟人骨受力状态,对其凝固时间、静态力学性能、动态力学性能、降解性能以及生物相容性进行了研究。结果表明:α-TCP质量比占95%的复合骨水泥材料其凝固时间为7 min;静态加载时抗压强度也为最大,对其进行动态循环加载,所能承受的峰值力最大;在降解过程中其降解率为负值,水化效果明显。认为α-磷酸三钙占比为95%的复合骨水泥材料性能较优,为该材料的临床应用研究提供理论实验依据。 展开更多

关键词 Α-磷酸三钙 α-半水硫酸钙 复合骨水泥 骨缺损 力学 降解

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细胞表面壳化的研究进展

11

作者 苏慧 许浩 +4 位作者 张利闯 徐双梦 魏延 杜晶晶 黄棣 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1713-1727,共15页

细胞表面壳化主要是通过物理、化学等技术方法对细胞表面进行修饰,形成完整均匀的有机、无机、金属纳米粒子或者复合壳层结构,从而使不能自身壳化的生物细胞表面形成保护壳甚至赋予细胞新的功能,使细胞具备多功能性。近年来,此技术在细... 细胞表面壳化主要是通过物理、化学等技术方法对细胞表面进行修饰,形成完整均匀的有机、无机、金属纳米粒子或者复合壳层结构,从而使不能自身壳化的生物细胞表面形成保护壳甚至赋予细胞新的功能,使细胞具备多功能性。近年来,此技术在细胞存储、细胞运输、细胞传感器、细胞芯片以及细胞治疗等方面应用广泛,发展迅速。本文综合目前的研究现状,详细介绍了可进行细胞表面壳化的细胞类型、生物表面壳化的方法以及人造细胞外壳的工程技术在生物医学以及能源环境中的应用等。 展开更多

关键词 细胞壳化 细胞功能化 生物材料 细胞治疗

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可注射光交联GelMA-HA复合水凝胶的制备与表征研究

12

作者 王雪峰 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期401-401,共1页

近年来,多种复合水凝胶被用于骨组织修复领域,但在临床中应用较为困难。本研究制备了一种具有抗菌性和可注射性的光交联GelMA-HA复合水凝胶,可在交联光照射下注射到骨缺损处达到骨修复的效果。将羟基磷灰石微球(HA)分别以1、3和5 w/v%... 近年来,多种复合水凝胶被用于骨组织修复领域,但在临床中应用较为困难。本研究制备了一种具有抗菌性和可注射性的光交联GelMA-HA复合水凝胶,可在交联光照射下注射到骨缺损处达到骨修复的效果。将羟基磷灰石微球(HA)分别以1、3和5 w/v%浓度加入到5、10、15 w/v%的甲基丙烯酸明胶(GelMA)水凝胶中。通过溶胀、降解、流变、黏度、三点支撑和压缩试验来表征这些复合凝胶的材料特性。结果显示,HA的加入能够显著提高水凝胶的力学性能,其压缩率可达60%以上。 展开更多

关键词 复合水凝胶 甲基丙烯酸 骨组织修复 光交联 复合凝胶 骨缺损 压缩率 压缩试验

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力学刺激下水凝胶表面仿生矿化研究

13

作者 苗奋燕 黄棣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期393-393,共1页

目前,骨缺损治疗是生物医学工程领域最受关注的问题之一。羟基磷灰石是骨组织中主要的无机成分,由于其优异的生物相容性、骨诱导性和骨传导性,已成为骨修复/再生最理想的材料。但是传统化学方法合成的羟基磷灰石往往结晶度高、稳定性过... 目前,骨缺损治疗是生物医学工程领域最受关注的问题之一。羟基磷灰石是骨组织中主要的无机成分,由于其优异的生物相容性、骨诱导性和骨传导性,已成为骨修复/再生最理想的材料。但是传统化学方法合成的羟基磷灰石往往结晶度高、稳定性过好,使得生物降解性较弱。因此,通过模拟自然骨所处的力学微环境。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 生物降解性 生物医学工程 力学刺激 仿生矿化 无机成分 化学方法合成 水凝胶

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CNTs及其复合材料在医用材料领域的应用

14

作者 殷萌 张秀梅 +4 位作者 胡银春 魏延 杜晶晶 连小洁 黄棣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期12017-12022,共6页

碳纳米管(CNTs)具有良好的强度和韧性,较大的长径比和比表面积,以及独特的力学、电学、磁学和光学特性,并且表现出良好的生物相容性与生物功能性。基于CNTs独特的结构,研究人员可通过对其修饰和改性,制备出性能优良的CNTs及其复合材料,... 碳纳米管(CNTs)具有良好的强度和韧性,较大的长径比和比表面积,以及独特的力学、电学、磁学和光学特性,并且表现出良好的生物相容性与生物功能性。基于CNTs独特的结构,研究人员可通过对其修饰和改性,制备出性能优良的CNTs及其复合材料,从而广泛应用于医用材料领域。综述了CNTs及其复合材料在神经/骨组织工程、血管修复与再生、药物/基因载体中的应用,讨论了其在医用材料领域中的生物安全性问题,并对目前亟待研究的重要问题及研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 CNTS 复合材料 组织工程 血管修复与再生 药物/基因载体 医用材料

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高透光性甜菜碱型明胶水凝胶的制备与表征 被引量：1

15

作者 赵丽琴 贾晋一 +4 位作者 许慧 张秀梅 彭秀枝 魏延 黄棣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1025-1030,共6页

甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)水凝胶透光性、抗蛋白吸附能力较弱,限制了其在人工角膜的应用。基于GelMA水凝胶,引入具抗生物吸附能力及生物相容性的磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(Methacryloxyethyl sulfobetaine,SBMA),构... 甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)水凝胶透光性、抗蛋白吸附能力较弱,限制了其在人工角膜的应用。基于GelMA水凝胶,引入具抗生物吸附能力及生物相容性的磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(Methacryloxyethyl sulfobetaine,SBMA),构建系列比例的复合两性离子水凝胶GelMA-SBMA体系,讨论单体配比对水凝胶理化性能、生物学性能的影响,并进行体外细胞实验,讨论复合水凝胶对细胞生长、增殖的影响。结果表明,GelMA∶SBMA为5∶1的复合水凝胶在700 nm波长下透光率可达94%,与纤维蛋白的接触角保持在90°以上,体现出抗蛋白吸附能力。细胞实验表明,SBMA的引入有助于细胞生长、增殖,体现出良好的生物相容性。 展开更多

关键词 透光性 甲基丙烯酰化明胶 磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯 生物相容性 抗蛋白吸附

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双交联聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶的制备与表征 被引量：34

16

作者 徐梦洁 张秀梅 +5 位作者 胡银春 魏延 杜晶晶 连小洁 陈维毅 黄棣 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期55-60,66,共7页

以聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)为原料,利用CaCl2/硼酸溶液进行化学交联,再通过循环冷冻解冻物理交联,制备出PVA/SA水凝胶。分析讨论了水凝胶的交联机理、结构、力学性能、含水率、孔隙率及细胞相容性。红外光谱分析表明,经CaCl2/硼酸... 以聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)为原料,利用CaCl2/硼酸溶液进行化学交联,再通过循环冷冻解冻物理交联,制备出PVA/SA水凝胶。分析讨论了水凝胶的交联机理、结构、力学性能、含水率、孔隙率及细胞相容性。红外光谱分析表明,经CaCl2/硼酸溶液交联后,Ca^2+与SA中的-COO^-形成络合,硼酸溶液中B(OH)4^-与PVA交联形成交联结构,循环冷冻解冻促使了复合水凝胶中分子间和分子内氢键的形成。扫描电镜测试表明,PVA/SA水凝胶内部具有丰富的多孔结构,孔径约5~30μm。水凝胶的性能可通过交联剂浓度等进行调控,其中m(PVA)/m(SA)为8∶2,交联剂质量分数为5%时,水凝胶压缩模量和压缩强度分别达到(121.84±3.03)kPa和(636.18±68.71)kPa;含水率和孔隙率分别为83.73%和79.98%。细胞培养结果表明,双交联PVA/SA水凝胶细胞相容性良好。 展开更多

关键词 聚乙烯醇 海藻酸钠 双交联 水凝胶

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pH敏感型黄原胶/聚乙烯醇水凝胶的制备与表征 被引量：4

17

作者 刘静 徐梦洁 +4 位作者 张秀梅 徐涛 郭媛 陈维毅 黄棣 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期8088-8093,共6页

通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,... 通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,交联剂环氧氯丙烷用量为5%,冷冻-解冻循环3次时,XG/PVA复合水凝胶内部结构均匀紧密且具有较高的溶胀性能,此时凝胶的弹性模量和压缩强度达到(26.30±0.03)kPa和(134.36±0.43)kPa。并探讨了该实验条件制备的XG/PVA水凝胶的pH敏感性及pH刺激响应性,并以牛血清蛋白(BSA)为模型进行了体外药物释放性能测试及材料生物相容性实验的研究。结果表明,该凝胶具有良好的pH敏感性及pH刺激响应特性,不同pH环境下可实现体外BSA的控制释放,且具有良好的生物相容性,有望用于药物控释载体。 展开更多

关键词 黄原胶 聚乙烯醇 PH敏感性 药物控释

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肿瘤细胞间黏附性对免疫逃逸的影响 被引量：2

18

作者 昝大立 杜向斌 +4 位作者 王楷群 杜晶晶 魏延 黄棣 陈维毅 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期145-152,共8页

目的研究肿瘤细胞间黏附力改变对人体细胞免疫反馈的影响。方法建立基于网状波茨模型(cellular Potts model,CPM)模型理论的肿瘤生长-细胞免疫反馈模型,并模拟肿瘤细胞的生长过程以及人体细胞免疫反馈系统。观察不同肿瘤间黏附力时肿瘤... 目的研究肿瘤细胞间黏附力改变对人体细胞免疫反馈的影响。方法建立基于网状波茨模型(cellular Potts model,CPM)模型理论的肿瘤生长-细胞免疫反馈模型,并模拟肿瘤细胞的生长过程以及人体细胞免疫反馈系统。观察不同肿瘤间黏附力时肿瘤受免疫系统的影响情况。结果肿瘤细胞间黏附力正常时,肿瘤在免疫系统强度较低时逃逸,在免疫系统强度较高时被消灭。肿瘤细胞间黏附力较低时,肿瘤在免疫系统强度较低时逃逸,免疫系统强度较高时发生震荡,肿瘤无法被消灭。结论较高的肿瘤间黏附性不利于肿瘤逃避免疫系统,降低肿瘤间黏附力的大小能够有效帮助肿瘤逃避免疫系统的杀灭。当肿瘤极度扩散时,免疫系统将无法将肿瘤彻底消灭。 展开更多

关键词 肿瘤生长 免疫系统 细胞黏附性 肿瘤建模 网状波茨模型

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一种用于细胞牵引力测量的Parylene-C微板的制备

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作者 赵丽君 董晓 +4 位作者 李晓娜 黄棣 张全有 侯晋川 陈维毅 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1010-1015,共6页

为研究细胞在三维生长状态下的牵张力,采用微机电系统(MEMS)加工技术,以玻璃为微加工基底,采用气相淀积的方法制备聚一氯对二甲苯(Parylene-C)薄膜,通过光刻与刻蚀工艺将Parylene-C薄膜图形化,进而制备了用于细胞牵引力测量的微板。针对... 为研究细胞在三维生长状态下的牵张力,采用微机电系统(MEMS)加工技术,以玻璃为微加工基底,采用气相淀积的方法制备聚一氯对二甲苯(Parylene-C)薄膜,通过光刻与刻蚀工艺将Parylene-C薄膜图形化,进而制备了用于细胞牵引力测量的微板。针对Parylene-C刻蚀工艺的刻蚀速率精度低与刻蚀均匀性差,难以实现直接在3μm厚的Parylene图形上精确刻蚀2.9μm深、余厚100 nm的凹槽问题,通过方案的优化设计,改良工艺步骤,将一次积淀、二次刻蚀的工艺流程优化为两次积淀、两次刻蚀,通过第二次直接积淀100 nm厚Parylene C薄膜与刻蚀凹槽外区域形成相应厚度凹槽的方法,精确高效地使Parylene-C薄膜图形化,最终得到了厚度3μm、边长50μm、间距5μm的成对Parylene-C方形微板,方形微板之间为厚度100 nm的Parylene-C连接。微板制作完成后,玻璃基片表面经酰氧乙基磷酸胆碱聚合物涂层进行处理。将成纤维细胞接种在加工成型的Parylene-C微板上。结果表明,Parylene-C微板具有很好的生物相容性,单个成纤维细胞在微板上生长良好。方形微板之间连接具有很好的柔性和可变形性,用微针轻轻触动微板,能很容易实现微板的折叠。该微板可为测量细胞在三维状态下的牵张力提供新的方法。 展开更多

关键词 细胞牵张力 Parylene-C微板 MEMS微加工 细胞折叠

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