摘要:中枢神经系统 (CNS) 受到损伤会导致早期炎症反应,这可作为神经功能障碍的初始指标。纳米颗粒药物输送系统提供了一种机制,可增加药物进入 CNS 中特定细胞类型,例如小胶质细胞,即负责先天免疫反应的驻留巨噬细胞。在本研究中,我们开发了两种基于纳米颗粒的载体,作为向小胶质细胞输送药物的潜在治疗诊断系统。合成了基于聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA) 和 L-酪氨酸多磷酸酯 (LTP) 的纳米颗粒,以封装磁共振成像 (MRI) 造影剂钆-二乙烯三胺五乙酸 (Gd[DTPA]) 或抗炎药物咯利普兰。观察到小胶质细胞对两种聚合物制剂的强劲吸收,且无毒性证据。在混合胶质细胞培养中,我们观察到小胶质细胞比星形胶质细胞更优先内化纳米粒子。此外,我们的纳米粒子暴露于小胶质细胞不会诱导促炎性细胞因子、肿瘤坏死因子 α (TNF- α )、白细胞介素-1 β (IL-1 β ) 或白细胞介素-6 (IL-6) 的释放。这些研究为开发 LTP 纳米粒子作为将成像剂和药物输送到神经炎症部位的平台奠定了基础。关键词:纳米粒子、l-酪氨酸多磷酸盐、小胶质细胞、治疗诊断 ■ 简介
摘要:动脉粥样硬化相关冠状动脉疾病 (CAD) 是全球死亡率和发病率的主要原因。这需要有效的一级和二级预防,以减少与 CAD 相关的并发症;病理的消退或稳定仍然是治疗的主要手段。他汀类药物已被证明是减少副作用的最有效治疗方法,但由于缺乏与靶标相关的分子特异性,在给药和达到有效剂量以及副作用方面存在局限性。实施的技术步骤是用于他汀类药物给药的聚合物和纳米颗粒,因为已经看到药物输送系统 (DDS) 与他汀类药物的结合如何通过绕过肝肾过滤器来提高生物利用度并增加相关的靶标特异性,增强其作用并减少副作用。内皮功能障碍减少、内膜增生减少、缺血再灌注损伤减少、心脏再生、细胞外基质正向重塑、新内膜生长减少和内皮再造增加都是他汀类药物与 DDS 结合后增强的药物相关效应。最近的临床前研究表明他汀类药物如何刺激内源性心脏干细胞分化。聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA) 似乎是最有前途的 DDS,因为它比其他 DDS 更能增强结合药物的效果。本综述旨在总结目前关于他汀类药物在心血管疾病领域输送的聚合物和纳米颗粒的证据,试图阐明这一主题并为未来的研究确定新的途径。
收到:2024年8月8日修订:2024年9月10日接受:08年10月8日发布:2024年10月30日摘要-3D打印使用计算机辅助设计和分层来创建三维对象。许多研究人员正在探索3D打印的不同材料。其中一种途径是由于其可生物降解性和更好的机械性能,用聚合物材料加强天然纤维。这项研究的主要目标是探索使用融合沉积建模(FDM)的香蕉纤维与聚乳酸(PLA)进行3D打印的使用。本文研究了天然纤维增强对机械特性的影响,此外,还研究了FDM过程变量(例如喷嘴尺寸,填充图案,层厚度和喷嘴温度)对机械性能的影响。为了确定这些过程因子的重要性,使用方差分析(ANOVA),并使用Taguchi L16来设计实验。在这项研究中,为了执行机械拉伸测试和弯曲测试,根据ASTM标准从香蕉纤维/PLA生物复合材料印刷样品。用0.8毫米喷嘴尺寸,立方填充图案,0.3毫米厚度(200°C)打印的项目显示弯曲强度,拉伸强度,拉伸模量和弯曲强度的最大值。在3D制造的复合测试样品中,3%的香蕉纤维组成显示最大模量为985 MPa,最大弯曲强度最大为151 MPa,最大32 MPa抗拉力强度和最大2452 MPA MPA弯曲模量。断裂表面的SEM显微照片显示界面粘结和纤维拉出。
摘要:由于迅速的工业化,人口增长和使用现代技术的进步,传统塑料的合成在过去几十年中大大增加了。但是,这些化石燃料的塑料过度使用通过造成污染,全球变暖等,从而造成了严重的环境和健康危害。因此,将微藻用作原料是一种有希望的,绿色和可持续的方法,用于生产生物塑料。可以在不同的微藻菌株中生产各种生物聚合物,例如聚羟基丁酸,聚氨酯,聚乳酸,基于纤维素的聚合物,基于淀粉的聚合物和基于蛋白质的聚合物。不同的技术,包括基因工程,代谢工程,光生反应器的使用,反应表面方法论和人工智能,用于改变和改善微藻库存以较低的成本以较低的成本合成生物塑料的商业合成。与常规塑料相比,这些生物基塑料具有可生物降解,可生物相容性,可回收,无毒,环保和可持续性,具有可靠的机械和热塑性性能。此外,生物塑料适用于在农业,建筑,医疗保健,电气和电子以及包装行业中的大量应用。因此,本综述着重于微藻生物聚合物和生物塑料的技术。此外,还提供了一些影响工业规模生物塑料生产和未来研究建议的挑战。此外,它还讨论了大规模生物塑性生产的创新和有效策略,同时还为生命周期评估,寿命和生物塑料的应用提供了见解。
目的:紫杉醇是一种用于治疗多种癌症(包括乳腺癌)的药物分子。由于其疗效高,它是首选的化疗药物之一。然而,已观察到紫杉醇使用相关的许多副作用,例如过敏、脱发、腹泻和疼痛。方法:我们评估了当紫杉醇在聚合物纳米粒子内主动靶向乳腺癌肿瘤时的治疗效果。据报道,使用各种纳米粒子将紫杉醇靶向递送到肿瘤部位是一种改进的细胞毒性策略。在本研究中,聚乳酸-乙醇酸 (PLGA) 纳米粒子被用作药物载体,核仁素适体被用作亲和力靶向剂。结果:在直径为 238 nm 的 PLGA 纳米粒子的合成过程中,紫杉醇分子被包裹。紫杉醇的包封率和负载率分别为 97% 和 21%。用核仁素适体对载有紫杉醇的 PLGA 纳米粒子进行功能化,并确定了它们对两种细胞系(E0771 和 4T1)培养的小鼠癌细胞的靶向能力。选择 E0771 细胞系来制备异体乳腺癌小鼠模型。对 PLGA 纳米粒子中的靶向紫杉醇的评估表明,与小鼠模型的游离紫杉醇治疗组相比,其抑制肿瘤生长的效果提高了 38%。结论:通过在肿瘤靶向聚合物纳米粒子内装载紫杉醇等抗癌药物可以增强其化疗效果。关键词:DNA 适体、纳米粒子、紫杉醇、药物输送系统
摘要:准确的剂量学验证在放射疗法中变得越来越重要。al-尽管聚合物凝胶剂量测定法可能有助于验证复杂的3D剂量分布,但由于其对氧气和其他污染物的反应性强,因此对临床应用有局限性。因此,重要的是,凝胶储存容器的材料将与外部污染物的反应阻止反应。在这项研究中,我们测试了可以用作凝胶容器的各种基于聚合物的3D打印材料的化学渗透性。使用甲基丙烯酸,明胶和四甲基(羟甲基)氯化磷。比较了可应用于融合沉积建模(FDM)-Type 3D打印机的五种类型的印刷材料:丙烯酸酯丁烷丁二烯苯乙烯(ABS),cPE-POLYETER(CPE),聚碳酸酯(PC)(PC),多聚乳酸(PLA)和聚丙烯(PPPPPPPPPP)(PP)(PLA)(PLA)(pp)(plage vial)。分析了从磁共振成像扫描获得的每种材料的R2(1/T2)松弛率的地图。此外,评估了R2图的响应直方图和剂量校准曲线。R2分布表明,CPE比其他材料具有更高的边界,并且CPE的轮廓梯度也最接近参考小瓶。直方图和剂量校准表明,与参考小瓶相比,CPE提供了83.5%的最均匀和最高相对响应,均方根误差为8.6%。这些结果表明CPE是FDM型3D打印凝胶容器的合理材料。
摘要 引言:卡介苗 (BCG) 的疗效有限,迫切需要新的有效的疫苗接种方法来控制结核病。聚乳酸-乙醇酸 (PLGA) 是一种常见的药物递送系统。然而,PLGA 基纳米颗粒 (NPs) 诱导粘膜免疫反应对抗结核病的作用尚未完全阐明。在本研究中,我们假设用载有培养滤液蛋白 10 (CFP10) 的 PLGA NPs (CFP10-NPs) 进行鼻内免疫可以增强 BCG 在小鼠体内对牛分枝杆菌的保护性免疫。方法:将重组蛋白 CFP10 封装在 PLGA NPs 中,采用经典的水-油-水溶剂蒸发法制备 CFP10-NPs。然后,研究了CFP10-NPs对体外巨噬细胞和体内BCG免疫小鼠的免疫调节作用。结果:我们使用球形CFP10-NPs,其表面带负电荷(zeta电位-28.5±1.7mV),粒径为281.7±28.5nm。值得注意的是,CFP10-NPs显著增强了J774A.1巨噬细胞中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素(IL)-1β的分泌。此外,用CFP10-NPs进行粘膜免疫显著增加血清中TNF-α和IL-1β的产生,以及支气管肺泡灌洗液(BALF)中免疫球蛋白A(IgA)的分泌,并促进小鼠脾细胞中CFP10特异性干扰素-γ(IFN-γ)的分泌。此外,CFP10-NPs 免疫显著减少了 M. bovis 攻击后 3 周肺组织的炎症面积和细菌负荷。结论:CFP10-NPs 显著提高了 BCG 的免疫原性和保护效力。我们的研究结果探索了基于 PLGA NPs 的气道粘膜疫苗作为肺靶向递送载体的潜力。
开发具有先进性能的生物基材料将推动人类不断进步并改善生活。解决生态问题的压力越来越大,同时也要求将研究转向循环经济,这使得生物可再生和可生物降解的材料(如聚乳酸 (PLA))变得非常重要。鉴于一种方便的方法可以在分子水平上操纵 PLA 的结构,因此可以开发不同的方法来生产具有合适性能的各种 PLA。新型聚合技术的开发使得高分子量 PLA 的生产更加经济,从而扩大了 PLA 在包装、医疗或制药应用、农业防冻、作为混凝土自愈系统等方面的用途。可以通过将多功能单体掺入聚合物链来修改 PLA 基聚合物的结构,以获得具有先进性能的生物基材料。PLA 可以在合理的时间范围内进行生物降解,这使得该聚合物成为生物医学和制药用途的理想选择。对于药物输送系统,PLA 被用作纳米纤维基质(用于牙科)或微球载体(用于口服)。PLA 在生物医学的新应用中显示出的潜力,例如组织工程和伤口愈合,表明 PLA 将成为未来高价值医疗市场的重要材料。PLA 纳米纤维的特殊设计能够对 PLA 基导电聚合物的电气和/或光学特性进行微调,使其适合新应用。此类新材料在生物医学的各个领域(例如生物工程、再生医学和生物传感器)备受青睐,并被视为未来研究的良好平台。
摘要 目的。基础、转化和临床神经科学越来越关注大规模侵入性神经元活动记录。然而,对于大型动物(如非人类灵长类动物和人类)而言,与啮齿类动物相比,它们的脑部较大,脑沟和脑回更具有挑战性,因此,在长时间内同时记录大脑任何位置的数百个神经元方面存在巨大的未满足需求。在这里,我们测试了插入两只猕猴初级视觉皮层的薄而柔韧的多电极阵列 (MEA) 的电气和机械特性,并评估了它们的磁共振成像 (MRI) 兼容性及其在 1 年内记录细胞外活动的能力。方法。为了将浮动阵列插入视觉皮层,20 x 100 µ m 2 轴通过可吸收的聚乳酸-乙醇酸共聚物涂层暂时加固。主要结果。手动插入阵列后,阵列的体外和体内 MRI 兼容性被证明是极好的。我们记录了多达 50% 的电极的清晰单元活动,以及 60%–100% 的电极的多单元活动 (MUA),从而可以详细测量受体场和神经元的方向选择性。即使在插入 1 年后,我们仍然在 70%–100% 的电极上获得了显著的 MUA 反应,而受体场在整个记录期间保持非常稳定。意义。因此,与现有阵列相比,我们测试的薄而柔韧的 MEA 具有几个关键优势,最显著的是脑组织顺应性、可扩展性和脑覆盖率。未来人类的脑机接口应用可能会从这种新一代长期植入式 MEA 中受益匪浅。
需要高生产率和鲁棒性提高的代谢工程,以使木质纤维素生物量的可持续生物生产乳酸。乳酸是一种重要的商品化学化学物质,例如作为可生物降解聚合物的聚乳酸生产的单体。在这里,使用有理和模型的优化来设计二倍体的木糖发酵酵母酿酒酵母菌株以产生L-乳酸。通过删除ERF2,GPD1和CYB2的多种乳酸脱氢酶编码基因,将代谢通量转向乳酸。使用木糖作为碳源实现了93 g/l的乳酸,其产率为0.84 g/g。增加了木糖利用并减少乙酸合成,还从菌株中删除了PHO13和ALD6。最后,编码丙酮酸激酶的CDC19过表达,导致消耗的0.75 g乳酸/g糖的产率,当使用的底物是一种合成木质纤维素水解培养基时,含有六糖和乙酸和固定剂等合成木质纤维素水解培养基。值得注意的是,建模还为理解氧气在乳酸产生中的影响提供了潜在客户。从木糖中产生高乳酸,在氧气限制下可以通过氧化磷酸化途径减少的通量来解释。在对比度上,较高的氧气水平对乳酸的产生有益于合成水解培养基的乳酸,这可能是耐受抑制剂所需的ATP浓度较高。这项工作突出了酿酒酵母对木质纤维素生物量产生乳酸的潜力。