心血管疾病仍然是全球的一大负担,三分之一的死亡可归因于该疾病的后果。主要原因是动脉阻塞,而动脉阻塞通常无法检测。植入式医疗设备 (IMD)(如支架和移植物)通常用于重新打开血管,但随着时间的推移,这些设备也会再次阻塞。开发了一种血管生物传感器,可以报告细胞情况,并可安装在支架或移植物上进行远程报告。此外,该设备还设计用于接收可诱导受控细胞死亡(凋亡)的电流。组合诊断和治疗生物传感器将为治疗动脉粥样硬化和中心静脉通路等血管疾病带来变革。在这项工作中,开发了一种基于相同交叉电极 (IDE) 的细胞感应和细胞凋亡系统。结果表明,该设备可扩展,并且通过小型化 IDE,检测灵敏度得到提高。使用频率为 10 kHz 的连续阻抗测量来监测血管平滑肌细胞的凋亡,并使用荧光染料和活细胞成像来追踪细胞死亡率。
将 PBMC 和支气管抽吸物部分放入三块 6 孔板中,在 37°C 和 5% CO 2 条件下培养 24 小时,培养液为 RPMI 1640 培养基(PAA Laboratories,美国),培养基中添加抗生素(1% 青霉素-链霉素-新霉素,Sigma Aldrich,美国),培养液为不同浓度的 nivolum-ab(5 µg/mL、10 µg/mL、20 µg/mL 培养物)(Bristol-Myers Squibb,美国)或 atezolizumab(150 µg/mL、300 µg/mL、600 µg/mL 培养物)(Roche,法国)。培养方法如图 1 所示。培养完成当天,从培养孔中回收细胞,并进行免疫表型分析。将外周血和支气管抽吸物中不用于培养的对照细胞分装到流式细胞仪管中,与一组单克隆抗体在 4°C 下孵育 30 分钟。然后用不含 Ca 2+ 和 Mg 2+ 离子的 PBS 缓冲液(离心参数:2000 rpm/5 分钟)洗去未结合抗体的残留物,并在流式细胞仪中对细胞免疫表型进行详细分析。反过来,将用单独的抗PD-1或抗PD-L1抗体进行短期培养的细胞在孵育24小时后,与结合有适当荧光染料的选定抗体(抗CD4-FITC、抗CD274-FITC、抗CD14-FITC、抗CD8-PE、抗CD14-PE、抗CD25-APC、抗CD69-APC、抗CD95-APC、抗CD279-APC(Becton Dickinson,美国))孵育。
使用超支化聚酰胺胺作为添加剂,通过非溶剂诱导相转化制备了具有改进的防污和抗生物污染性能的聚氯乙烯 (PVC) 超滤膜。PVC 通过亲核取代反应与商用聚酰胺胺纳米材料 Helux-3316 反应到铸造溶液中。通过 ATR-FTIR 和元素组成研究了纯膜和功能化膜的组成。使用荧光染料荧光胺跟踪氨基。使用表面 ζ 电位和水接触角来测量测试膜的表面电荷和亲水性。氨基的加入增加了膜的亲水性和表面孔隙率,从而提高了渗透性。功能化膜在过滤 BSA 溶液时表现出防污性能,并且比 PVC 膜的不可逆污染更低。 Helux 部分附着在 PVC 上可产生具有抗生物污染功能的膜,这可以通过带正电荷的 Helux 部分与带负电荷的细胞膜相互作用来解释。过滤过程中附着在膜表面的细胞生长减少量达到革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的 1-log。该研究表明,在铸造溶液中加入浓度为 1 wt% 的超支化纳米材料可显著提高膜的性能,包括渗透性和防污潜力。
多药耐药性(MDR)是当代临床实践中的一个严重挑战,主要是导致癌症药物疗法失败的原因。有几个实验证据将MDR与药物外运输蛋白P-gp的过表达联系起来,因此,需要发现新型的P-糖蛋白抑制剂来治疗或预防MDR并改善通过胃肠道系统的化学疗法吸收。在这项工作中,我们探索了一系列由父母化合物设计的新型吡啶喹又基因衍生物,这些衍生物被证明在增强MDR鼻咽癌(KB)中的抗癌药物方面有效。与参考化合物(MK-571,Novobiocin,verapamil)相比,具有荧光染料外排的功能最有效,最有选择性的抑制作用,当与化学疗法药物敏捷的浓度和非浓度浓度时,当与化学治疗剂的浓度相同时,MDR反转活性最高。分子建模与目标蛋白的比例为2:1的两种化合物10D结合模式。在健康的小胶质细胞中未观察到细胞毒性,脱靶研究表明缺乏Ca V 1.2通道阻滞。总而言之,我们的发现表明,10D可以通过在体外抑制P-gp传输功能,从而逆转癌症多药耐药性,从而成为一种新型的治疗辅助药。
图 1. 通过靶向 HER2 阳性细胞的 SSHEL 递送阿霉素可减轻小鼠肿瘤异种移植模型中的肿瘤负担。 (A) SSHEL 粒子组装示意图。 1 µm 直径的介孔二氧化硅珠 (灰色,SiO 2 ) 装载货物 (阿霉素,红色),然后将脂质双层 (磷脂酰胆碱) 应用于表面 (黄色) 以创建货物包裹的球形支撑脂质双层 (SSLB)。 然后将 SSLB 与 SpoVM 肽 (蓝色) 和 SpoIVA 蛋白 (绿色) 和 ATP 一起孵育以促进 SpoIVA 聚合。 插图:SpoIVA 含有与反式环辛烯 (TCO) 结合的工程 Cys。与同源点击化学分子四嗪结合的抗 HER2 亲和体 (蓝色星号) 孵育会形成共价二氢哒嗪键,从而导致亲和体显示在 SSHEL 表面。(B) 显示用 Alexa Fluor 488 (AF488) 荧光染料标记的共价连接亲和体的 SSHEL 的荧光显微照片。左图:使用 DIC 可视化的 SSHEL;右图:来自 AF488 的荧光。(C) 使用流式细胞术测量显示抗 HER2 AF488 (绿色) 的 SSHEL 的荧光,并与显示已知数量的等效可溶性荧光染料分子 (MESF) 的珠子产生的荧光进行比较,以计算每个 SSHEL 颗粒显示的抗 HER2 AF488 的数量。(D) 用 SpoIVA AF488 制成的载阿霉素 SSHEL 的荧光显微照片。左上:DIC;右上:SpoIVA AF488 的荧光;左下:阿霉素的荧光;右下:叠加,阿霉素和 SpoIVA AF488 。B 和 D 中的比例尺:1 µm。(EF)无胸腺裸鼠皮下(sc)接种 SKOV3 HER2 阳性卵巢癌细胞。当肿瘤体积达到 ~100 mm 3 时,在异种移植后的几天内,用 PBS(黑色圆圈)、(E) 60 µg 或 (F) 120 µg 阿霉素(红色方块)、含有等效剂量阿霉素的载阿霉素 SSHEL(绿色三角形)或不含货物的等效数量 SSHEL(蓝色倒三角形)对小鼠进行静脉内 (iv) 治疗,箭头所示(试验 1 为 18、21、25、28、32、35、39、43、46、50、54;试验 2 为 13、16、20、23、27、30、34、37),并测量肿瘤体积。数据点代表平均值;误差为 SD;n=7 只小鼠。P 值:*<.05;****<.001。 (GH) 分别在 (G) 第 60 天、(H) 第 41 天 (H,左) 或第 47 天 (H,右) 从 (EF) 小鼠体内切除的肿瘤。红色星号:溃疡肿瘤;蓝色星号:肿瘤 >1500 mm 3 ;橙色星号:从体重减轻 >10% 的小鼠体内切除的肿瘤。比例尺:10 mm。
,我们基于通过介电油中的水滴进行了短路,开发了一种新的方法,用于传递可渗透细胞的分子。将细胞悬架液滴放在具有强烈直流电场的一对电极之间,液滴弹跳和液滴变形,这会导致瞬时短路,这取决于电场强度。我们已经证明了使用短路成功地转移了各种哺乳动物细胞。但是,分子机械主义仍有待阐明。在这项研究中,用Jurkat细胞进行流式细胞仪测定。用液滴弹跳或短路处理含有jurkat细胞的水滴和带有荧光蛋白的质粒。短路可导致24小时孵育后足够的细胞活力和荧光蛋白表达。在很重要的情况下,液滴弹跳并未导致成功转染基因转染。通过摄取可耐细胞荧光染料yo-pro-1和钙离子的涌入来研究瞬态膜孔的形成。结果,短路增加了Yo-Pro-1氟-1荧光强度和细胞内钙离子浓度,但液滴弹跳没有。我们还研究了内吞作用对转染的贡献。用内吞作用抑制剂对细胞的预处理以依赖性的方式降低了基因转染的效率。此外,使用pH敏感的染料偶联物表明在短路后内体中形成了酸性环境。内吞作用是细胞内递送外源性DNA的可能机制。
常规的添加剂制造和生物制造技术无法编辑印刷物体后期的化学物理特性。在此提出了一种新的方法,利用基于光的容积打印作为工具,即使在大型厘米级水凝胶上,即使在定制设计的几何形状中进行空间上的任何感兴趣的生物分子。作为生物材料平台,具有适合组织工程应用的可调节机械性能开发的明胶诺本烯树脂。树脂可以在高分辨率(23.68±10.75μm)的几秒钟内进行体积印刷。硫醇 - 烯单击化学允许对硫化化合物的点播发电,从小到大(Bio)分子(例如,荧光染料或生长因子)。这些分子使用体积光投影共价连接到印刷结构中,形成具有高时空对照的3D几何形状,分辨率为≈50μm。作为概念证明,血管内皮生长因子被局部照相到生物打印构建体中,并证明了区域依赖于区域内皮细胞的粘附和网络形成。这项技术为(生物)印刷构建体的化学成分的精确时空生物功能化和修改铺平了道路,以更好地指导细胞行为,建立生物活性提示梯度。此外,它为4D打印打开了未来的可能性,以模仿生物组织中本质上经历的形态学表现的动态变化。
目视检查是迄今为止最常见的无损检测 (NDE) 技术(参考文献 1)。在尝试确定任何部件或样本是否适用于其预期应用时,目视检查通常是检查过程的第一步。通常,几乎任何样本都可以通过目视检查来确定其制造的准确性。例如,目视检查可用于确定部件是否按照正确的尺寸制造、部件是否完整或所有部件是否已正确组装到设备中(参考文献 2)。虽然直接目视检查是最常见的无损检测技术(图 1),但许多其他 NDE 方法需要视觉干预来解释在进行检查时获得的图像。例如,使用可见红色或荧光染料的渗透检查依赖于检查员目视识别表面指示的能力。磁粉检测与可见光检测技术和荧光检测技术属于同一类别,而射线照相技术则依赖于解释人员对射线图像的视觉判断,该图像可以显示在胶片上,也可以显示在视频监视器上。本文的其余部分对目视检测方法进行了总结,该方法至少需要与被检测样本的部分进行视觉接触。在对目视检测进行定义时,文献中指出,目视检测经验以及与经验丰富的目视检测员的讨论表明,这种 NDE 方法不仅包括眼睛的使用,还包括检测员使用的其他感觉和认知过程(参考文献 3)。因此,现在文献中对目视检测有了扩展的定义:“目视检测是利用人类感觉系统检查和评估系统和部件的过程,仅借助放大镜、牙签、听诊器等机械增强感觉输入来辅助。”检查过程可以通过观察、聆听、感觉、嗅觉、摇晃和扭动等行为来完成。它包括一个认知部分,其中观察结果与结构知识以及服务文献中的描述和图表相关联(参考文献 3)。”
已经设计出许多抗 DcpS 的二核苷酸帽类似物,它们通过将三磷酸盐桥中的一个或多个氧原子用另一个原子或原子组替换(例如,带有非桥接 g - O -到-S、g - O -到-BH 3 、b - O -到- BH 3 的化合物、39,40 桥接 b - g - O -到-CH 2 或 b - g - O -到-NH、41 – 43 或 5 0 - O -到-S [5 0 -PSL] 44 ),并且在兔网织红细胞裂解物中显示出优异的效力和稳定性。然而,这些化合物的潜在用途从未在体内得到证实。在这里,我们试图开发一种基于配体的方法将二核苷酸帽类似物递送到细胞中,该方法也适用于其他生物相关的二核苷寡磷酸盐。作为潜在的转运蛋白,我们评估了几种之前被确定为各种(大)生物分子转运载体的小分子配体(图 1)。测试的配体包括使用受体介导的内吞途径的叶酸;45 生物素,主要由高亲和力生物素转运蛋白吸收;46 葡萄糖,通过协助扩散进入细胞;47 和胆固醇,促进小分子被动扩散进入细胞。48 为了选择最活跃的配体和理想的细胞培养模型,我们首先使用流式细胞术、共聚焦显微镜和荧光相关光谱 (FCS) 研究了简单的荧光探针。基于这些研究,我们合成了几种用精选配体和荧光染料修饰的帽类似物,以验证这些配体能够将带负电荷的二核苷寡磷酸盐转运到细胞中。在确认概念证明后,我们合成了一系列对 DcpS 敏感性不同的帽类似物,并将它们与最有效的配体结合,以检查它们在体外和对乳腺癌细胞的生物活性。结果,我们鉴定出几种具有良好细胞通透性、高活性和体外稳定性以及诱导癌细胞凋亡能力的化合物。
目视检查是迄今为止最常见的无损检测 (NDE) 技术(参考文献 1)。在尝试确定任何部件或样本是否适用于其预期应用时,目视检查通常是检查过程的第一步。通常,几乎任何样本都可以通过目视检查来确定其制造的准确性。例如,目视检查可用于确定部件是否按照正确的尺寸制造、部件是否完整或所有部件是否已正确组装到设备中(参考文献 2)。虽然直接目视检查是最常见的无损检测技术(图 1),但许多其他 NDE 方法需要视觉干预来解释在进行检查时获得的图像。例如,使用可见红色或荧光染料的渗透检查依赖于检查员目视识别表面指示的能力。磁粉检测与可见光检测技术和荧光检测技术属于同一类别,而射线照相技术则依赖于解释人员对射线图像的视觉判断,该图像可以显示在胶片上,也可以显示在视频监视器上。本文的其余部分对目视检测方法进行了总结,该方法至少需要与被检测样本的部分进行视觉接触。在对目视检测进行定义时,文献中指出,目视检测经验以及与经验丰富的目视检测员的讨论表明,这种 NDE 方法不仅包括眼睛的使用,还包括检测员使用的其他感觉和认知过程(参考文献 3)。因此,现在文献中对目视检测有了扩展的定义:“目视检测是利用人类感觉系统检查和评估系统和部件的过程,仅借助放大镜、牙签、听诊器等机械增强感觉输入来辅助。”检查过程可以通过观察、聆听、感觉、嗅觉、摇晃和扭动等行为来完成。它包括一个认知部分,其中观察结果与结构知识以及服务文献中的描述和图表相关联(参考文献 3)。”