PEG
材料在组织再生中促进血管生成的作用
促进血管生成对于组织修复治疗的成功和组织工程结构的命运至关重要。尽管许多生化信号分子已经被使用,但已知其在体内的生物学功能有限,主要是由于其寿命短,活性差。除了生化信号之外,基质(或工程生物材料)在刺激血管生成过程中起着关键作用。在这里,我们讨论了修复和再生各种组织,包括皮肤、骨、肌肉和神经所采取的促血管生成的努力,重点讨论了工程基质的作用。这包括孔结构和理化性质的设计(纳米拓扑、刚度、化学和可降解性)、基质的剪裁以恰当地呈现生长因子及其与黏附配体的串扰、血管生成分子和金属离子的控制和持续传递、细胞工程和预血管化组织的构建等。总体而言,材料驱动的策略是调整细胞和组织微环境,通过基质线索和适当呈现或传递信号分子和细胞,血管生成事件可以得到明显的青睐。
癌症理论磁响应器件的设计与工程:从纳米到宏观
设计、研究和开发新型和改进的智能多功能器件是未来十年先进功能材料议程的主要议题之一。可以被外界刺激触发的智能材料被FDA、EMA等监管机构看到,具有很高的创新治疗和改进药物传递系统的潜力。将磁性纳米结构引入到复杂体系中,可以产生多功能的器件,并且可以通过外加磁场进行时空调控。这些磁响应器件可以用于从诊断到治疗肿瘤等多种生物医学应用,并正在积极开发和测试用于癌症治疗。在此,我们从最简单的结构——单一纳米粒子出发,综述了肿瘤磁响应器件的发展。我们在对此类系统的设计和制作给出一些理论概念的同时,对其在临床实践中的应用进行了批判性的综述。自然而然,该综述发展到更复杂的结构,从一维磁响应系统发展到三维磁响应系统,显示出更高的复杂性和多功能性,因此对临床实践的兴趣更高。审查的结尾是癌症理论磁响应器件的设计和工程面临的主要挑战以及这一生物医学领域的未来趋势。
电泳辅助聚集导电纳米颗粒,用于增强细胞电渗透
先前提出利用导电纳米粒子( conductive nanoparticles,NPs )局部放大细胞膜电场( electric field,EF )强度来增强细胞电穿孔。为了实现这一点,纳米颗粒与细胞膜之间的距离是必须的。这里,探索了利用电脉冲(电泳力)的作用来改善NPs与细胞表面接触的新方法。分析了两种电脉冲单独或联合应用对中国仓鼠DC - 3F细胞的影响。特别地,我们使用了100个 µs的持续时间脉冲,低强度毫秒脉冲以及两者的组合。最后,我们研究了利用表面包复的NPs ( PEG化)进行这种应用。我们的结果表明,电穿孔脉冲前电场的传递增加了NP在细胞膜周围的积累,提示NP通过电泳力推向细胞表面。这样可以减少细胞与NPs长时间孵育的需要,观察到导电NPs介导的电穿孔增强。因此,低强度毫秒脉冲可以用来增加聚集态或个体(即PEG化) NPs的积累,支持观察效应的电泳性质。
未来抗病毒聚合物的血浆处理。
冠状病毒病2019 ( COVID-19 )在很大程度上威胁着全球公共卫生、社会稳定和经济。科学界的努力正转向这一全球危机,并应提出今后的预防措施。随着近年来高分子科学利用等离子体通过表面刻蚀、表面接枝、包复和活化等手段激活和增强聚合物表面功能的趋势,结合近年来在纳米尺度上理解聚合物-病毒相互作用的研究进展,将先进的等离子体处理技术应用于智能抗病毒领域具有广阔的前景。这一趋势文章突出了等离子体基表面工程中创建抗病毒聚合物的创新和新兴方向和途径。在介绍了聚合物等离子体加工的独特特点后,提出了可应用于具有抗病毒性能的工程聚合物的新型等离子体策略,并进行了批判性评价。分析和讨论了利用独特的等离子体效应来设计具有病毒捕获、病毒检测、病毒排斥和/或病毒失活功能的智能聚合物在生物医学应用中面临的挑战和未来的前景。