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  • 简介:目的本文主要对碳纳米管/羟基磷灰石生物复合材料进行了初步研究.力争初步找到一条制备CNTs/HAp复合材料的工艺路线,并对所得复合材料的微观结构进行初步研究.方法以球磨和超声分散两种工艺制备了CNTs/HAp复合粉体,并经等静压成型、真空无压烧结制备出了碳纳米管/羟基磷灰石复合材料.结果XRD、IR、TEM及SEM研究发现,所制备羟基磷灰石为纳米级,纯度高,所使用的原料碳纳米管纯度高,碳纳米管在复合粉体中分散均匀.碳纳米管有细化晶粒的作用,但随着烧结温度的升高碳纳米管分解加剧,因此烧结温度以低于1100℃为宜.结论初步找到了一条制备CNTs/HAp复合材料的工艺路线.随温度的升高,复合材料中CNTs的存留量逐渐减少.因此真空下该复合材料的烧结温度应低于1100℃.

  • 标签: 碳纳米管 羟基磷灰石 生物复合材料
  • 简介:摘要目的探讨低剂量多壁碳纳米管(MWCNT)长期慢性染毒对人胸膜间皮细胞的毒性效应及可能机制。方法于2016年,使用10 μg/cm2 MWCNT对人胸膜间皮细胞MeT-5A反复持续染毒1年作为染毒组,每4周收集1次细胞并观察细胞形态和计数增殖情况。对照组细胞同期培养但不进行染毒处理。染毒后细胞经流式细胞仪测量细胞周期和细胞凋亡的改变;用Transwell小室测量细胞侵袭和迁移能力的改变;用Affymetrix clariom D芯片分析染毒后MeT-5A细胞基因表达谱的改变。部分差异表达基因经实时定量荧光PCR进一步验证其表达变化。结果与对照组比较,染毒1年组细胞增殖能力明显增强,增殖速度约为对照组2~3倍(F=481.32,P<0.05)。MWCNT染毒1年和6个月组MeT-5A细胞均呈现细胞周期阻滞效应,表现为G1期增加,S期、G2期减少(F=14.94,P<0.05)。染毒6个月组细胞凋亡率较对照组明显增加(F=15.12,P<0.05),染毒1年组细胞的早期凋亡率和总凋亡率较对照组细胞均差异无统计学意义(F=3.97,P>0.05)。对染毒1年组细胞进行基因芯片检测,差异倍数2倍、平均信号值>7的差异基因共2 878个,其中上调基因986个,下调基因为1 892个。表达变化的基因主要参与Wnt信号通路、VEGF信号通路和mTOR信号通路等途径,功能主要涉及细胞增殖、细胞迁移和细胞骨架调节等过程。其中与上述细胞表型改变密切相关的PIK3R3、WNT2B、VANGL2和ANXA1基因的表达改变经RT-PCR验证,结果与基因芯片趋势一致。结论长期反复染毒后MWCNT对MeT-5A细胞可能存在潜在恶性转化能力。

  • 标签: 细胞迁移分析 基因 多壁碳纳米管 长期染毒 人胸膜间皮细胞 细胞应答
  • 简介:摘要碳纳米管(CNTs)作为一种新型的吸附材料,已被广泛的应用,而对盐湖卤水中铀元素吸附的研究较少,因此本文研究了两种不同修饰方法的碳纳米管对铀的吸附特性,研究了固液比、溶液PH、时间等不同因素对其吸附的影响并对其吸附机理进行阐述。

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  • 简介:目的:制备一种肽修饰羧基化多壁碳纳米管(peptidemodifiedcarboxylatedmultiwalledcarbonnanotubes,MHR)基因载体,考察其对HEK293细胞的转染效率及细胞毒性。方法:将羧化的多壁碳纳米管(MWCNTs)与精氨酸(arginine,R)和组氨酸(histidine,H)组成的短肽(HR)按照一定的质量比反应,通过酰胺键连接得到MHR。采用1H-NMR、红外光谱以及热重分析对其结构进行鉴定。取纯化后的MHR,用激光粒度测定仪测定粒径和zeta电位,凝胶电泳法测定载体MHR对pEGFP质粒的包裹能力。用MHR/pEGFP纳米复合物与HEK293细胞共同培养,考察细胞摄取情况及相关基因转染情况,并测定MHR和MWCNTs-COOH对DU145和RAW264.7细胞的细胞毒性。结果:通过结构鉴定确定MHR合成成功。在氮磷比(N/P)=20时,HEK293细胞对MHR/pEGFP的摄取及转染效率高于其他N/P值时,其中N/P=20时,RAW264.7细胞对MHR/pGL3复合物的摄取率约为单体pGL3的2.4倍,差异具有统计学意义(P〈0.05)。细胞毒性实验表明,MHR作用于DU145和RAW264.7细胞24和48h后,当MHR浓度达640μg/ml时,DU145和RAW264.7细胞的活性仍然〉80%;而MWCNTs-COOH浓度达320μg/ml时,DU145和RAW264.7细胞活性明显降低;当浓度达640μg/ml时,细胞活性低于20%。结论:MHR有望成为一种高效、低毒的基因载体。

  • 标签: 肽修饰羧基化多壁碳纳米管 基因载体 转染 细胞毒性
  • 简介:摘要目的探讨碳纳米管地三维多孔骨组织工程支架材料制备方法及具体临床效果。方法首先制备CNTs/PLA/CHI碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)/甲壳素(CHI)三维多孔支架材料,然后对材料亲水性表征及动物实验效果进行观察。应用SPSS 20.0统计软件分析。结果(1)甲壳素纤维的亲水性理想,可将复合材料的亲水性显著改善。对于本研究所使用的几种材料,唯有聚乳酸(PLA)/碳纤维(CF)复合材料亲水性最佳。与未含碳纳米管的对照组比较,加入少量的碳纳米管地low组的亲水性要显著降低,然而随着复合材料中所加入的碳纳米管(CNTs)逐渐增多,材料亲水性也稍增强。但是材料亲水性与是否交联无显著关系。当CNTs添加至PLA/CF复合材料中,会使得复合材料亲水性显著下降。当CNTs水平逐渐增大时,复合材料的亲水性能则出现一定的增强。(2)经X线片检查,各组术后骨缺损移植地人工骨材料均未发生移位以及断裂现象。在第4周时,实验组桡骨缺损区域能够发现存在非常明显的骨生成影像,呈现云雾状,且均匀分布于骨缺损区域,骨密度水平非常低,存在大量孔隙;第8周时,经X线检查,显示植入体已与缺损断端骨性愈合,骨缺损部位的骨密度水平显著增大,新骨阴影非常显著,有成骨出现,但皮质骨连续性较差;第12周时,实验组CNTs中剂量组以及高剂量组均显示,植入体已与骨缺损部位断端骨性愈合,皮质骨连续性比较理想,髓腔畅通性较好。4种不同含量的CNTs复合材料组中,随着CNTs含量逐渐增多,骨缺损愈合程度逐渐加大。(3)随着CNTs含量的逐渐增加,骨密度水平显著增大,低含量组、中等含量组与高含量组骨密度均分别显著高于对照组(低含量:4周:P<0.01;中等含量:4周:P<0.01,8周:P<0.01,12周:P<0.01;高含量:4周:P<0.01,8周:P<0.01,12周:P<0.01),同组各时间节点骨密度水平两两均存在差异,有统计学意义(低含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01;中等含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01;高含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01)。结论碳纳米管可有效促进新骨生成。

  • 标签: 碳纳米管 三维多孔骨 组织工程支架材料 骨缺损
  • 简介:本文比较了不同碳纳米管(CNTs)对异甘草素和甘草素的吸附、解吸附性能。通过N2吸附试验、扫描电镜和红外光谱对CNTs的孔径结构、比表面积、表面形态及载带官能团进行表征,经过动态吸附和等温平衡吸附、解吸附试验,结果表明:氧化多壁碳纳米管(o—MWCNTs)对两种化合物的吸附能力大于原始多壁碳纳米管(r-MWCNTs),尤其对异甘草素的吸附能力。吸附过程符合Freundlich模型,并且吸附能力随着温度的升高而逐渐降低。CNTs等温平衡吸附、解吸附试验结果显示,o-MWCNTs对异甘草素和甘草素的吸附能力大于r—MWCNTs,并且解吸附效率较好,对异甘草素和甘草素的解吸附率分别为48.57%和32.86%,而r-MWCNTs只有24.56%和17.46%。

  • 标签: 碳纳米管 异甘草素 甘草素 吸附和解吸附
  • 简介:摘要目的探究铁钯纳米颗粒修饰的碳纳米管(FePd@CNTs)对人乳腺癌MCF-7细胞的放射增敏作用。方法用化学还原法制备FePd@CNTs,并通过透射电子显微镜、能谱仪进行表征。CCK-8法检测FePd@CNTs对人正常乳腺上皮MCF-10A细胞的相容性。CCK-8法、流式细胞术和克隆形成实验评估FePd@CNTs对人乳腺癌MCF-7细胞的放射增敏作用。结果FePd纳米颗粒成功地通过化学还原方法被修饰在CNTs的表面。FePd@CNTs对MCF-10A细胞显示低细胞毒性(IC50=738.3 μg/m),同时可有效增强X射线对MCF-7细胞的杀伤(增敏比为1.22)。结论FePd@CNTs具有对乳腺癌的治疗作用与放射增敏的潜力。

  • 标签: 碳纳米管 纳米药物 放射增敏剂
  • 简介:摘要目的研究多壁碳纳米管(MWCNTs)构建药物传递系统对耐药菌抑制和逆转耐药作用。方法制备MWCNTs-帕珠沙星药物传递系统,研究生物相容性和对耐药大肠埃希菌抑制能力和相互作用。结果MWCNTs生物毒性较低,能显著增强亚MIC帕珠沙星对耐药菌抑制能力。结论MWCNTs构建的新型药物传递系统可能通过靶向运输作用增强抗菌药物对耐药菌的抑制活性并逆转耐药。

  • 标签: 多壁碳纳米管 药物传递系统 抗菌活性 逆转耐药
  • 简介:摘要:一步水热法合成了铈掺杂氧化铜复合多壁碳纳米管双金属材料Ce-CuO/MWCNT,利用X 射线衍射和透射电子显微镜对材料形貌进行表征。将Ce-CuO/MWCNT修饰在玻碳电极表面,构建了儿茶素电化学传感器,制备的复合材料可以提供较多的催化活性位点,使儿茶素的催化氧化反应进行的更充分。由循环伏安法、差分脉冲伏安法表征结果表明该电极的线性范围为1~650 μmol·L-1,检测限为0.33 μmol·L-1。此外,该传感器能够实现对枸杞芽茶中儿茶素的快速检测,其加标回收率为99 %~109 %。

  • 标签: 电化学传感器 儿茶素 枸杞芽茶
  • 简介:目的观察单壁碳纳米管一聚酰胺树形分子复合物(CNT—PAMAM—D)进人胰腺癌细胞的过程,评价其作为载体的安全性。方法通过超声、搅拌及洗涤等方法制备CNT—PAMAM—D,用原子力显微镜和透射电镜观察其形态。将CNT-PAMAM—D与人胰腺癌细胞BxPC3共同培养12、48、72h,收集细胞,在透射电镜下观察细胞内CNT—PAMAM-D的分布及细胞超微结构的改变。结果PAMAM—D与CNT结合之后,树形分子包裹在CNT的表面,形成了20nm左右大小的纳米复合物颗粒。CNT—PAMAM—D通过细胞吞饮方式被吞入BxPC3细胞,12h后即大量进人细胞质内,随着时间延长,CNT—PAMAM—D还可进入溶酶体及细胞核中,但胰腺癌细胞的形态及超微结构无显著变化。结论CNT-PAMAM—D是一种高效、安全的纳米载体。

  • 标签: 胰腺肿瘤 碳纳米管 树形分子 透射电子显微镜检查 载体
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  • 简介:据FontecchioA2007年3月10日[AppliedPhysicsLetters,2007,90(10):103108—103109]报道,Drexel大学工程学院的科学家最近成功发明了一种有碳纳米管(CNT)尖端的吸液管,这对于细胞生物学领域的DNA测序及细胞器药物运输研究非常重要。

  • 标签: 碳纳米管 细胞器 探针 针尖 DNA测序 细胞生物学
  • 简介:摘要隧道纳米(tunneling nanotube,TNT)是近年发现的动物细胞间新的通讯方式,其形成具有重要的生理和病理意义。TNT在骨生物学领域中的研究较少,其作用尚不完全清楚。目前已有骨髓间充质干细胞、破骨细胞前体细胞、成骨细胞和免疫细胞中TNT的相关报道,本文阐述了TNT及其在骨生物学中的研究进展,展望TNT在口腔颌面部骨发育及骨生物学中的研究方向,以期为骨稳态的维持和骨疾病的治疗提供新的策略和方向。

  • 标签: 细胞通讯 隧道纳米管 骨生物学 口腔颌面部骨 骨髓间充质干细胞 破骨细胞 成骨细胞
  • 简介:背景:相对于纯钛来说,二氧化钛纳米除了具有促进骨髓间充质干细胞向成骨分化及提高骨整合速度的能力外,还可以作为纳米储存器负载药物。目的:制备负载地塞米松的二氧化钛纳米载药系统,检测其药物释放性能。方法:采用电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米。采用滴加法在二氧化钛纳米表面负载地塞米松。利用层层自组装技术在负载地塞米松二氧化钛纳米表面制备明胶/壳聚糖多层膜复合结构,扫描电镜观察及接触角测试检测明胶/壳聚糖多层膜结构,采用紫外分光光度计检测负载地塞米松二氧化钛纳米表面涂覆明胶/壳聚糖多层膜后的药物释放性能。结果与结论:扫描电镜见二氧化钛纳米结构完整,管径大小均匀,约为70nm,排列整齐。明胶/壳聚糖多层膜结构完全覆盖二氧化钛纳米表面,成功封堵二氧化钛纳米管口。负载地塞米松二氧化钛纳米表面涂覆明胶/壳聚糖多层膜从第5层开始,接触角呈现一高一低交替变化的锯齿状。在最开始的3h出现轻微的暴释现象,约32.7%的地塞米松释放出来,之后出现药物缓慢释放现象;24h后,约52.3%的地塞米松释放出来;7d后,仅有极少量药物从纳米中释放出来,二氧化钛纳米内保存的地塞米松为8.0%-10.0%。

  • 标签: 生物材料 缓释材料 二氧化钛纳米管 阳极氧化 地塞米松 缓释
  • 简介:摘要线粒体是细胞代谢及产能的主要场所,包含编码呼吸链相关复合体的基因组,该基因组的缺失或突变将导致线粒体呼吸链缺陷。线粒体呼吸链缺陷在代谢改变中起重要作用。而代谢重编程被认为是肿瘤发生发展的重要特征之一。研究发现,线粒体呼吸链正常的细胞可通过转运线粒体“挽救”线粒体呼吸链缺陷的细胞,而隧道纳米(tunneling nanotube,TNT)是一种公认的线粒体转运途径。本文主要对线粒体转运的发生、TNT形成机制以及TNT作用于线粒体转运的潜在治疗靶点进行综述。

  • 标签: 线粒体疾病 线粒体转运 隧道纳米管 能量代谢 分子靶向治疗
  • 简介:摘要目的通过动物实验探讨载锶纳米化纯钛种植体的体内成骨性能。方法使用阳极氧化和水热处理的方式在纯钛种植体表面构建载锶纳米涂层(载锶纳米组),并制备单纯纳米化种植体(纳米组)、未处理的光滑纯钛种植体(对照组)。用电感耦合等离子体质谱检测载锶纳米组种植体第1~28天锶元素释放量。使用扫描电镜观察各组种植体表面形貌,用原子力显微镜检测各组种植体表面粗糙度,并用纳米压痕仪检测各组种植体硬度(每种检测每组3枚种植体)。将3组种植体植入兔股骨骨骺端并于术后4、12周取材(每组每个时间点4枚种植体),通过显微CT、免疫荧光、组织学切片进行组织学评价。结果载锶纳米组种植体锶元素第28天的释放量为(2.6±1.5)ng/ml。载锶纳米组种植体表面形成管状阵列样形貌(纳米管径约70 nm)。对照组、纳米组、载锶纳米组种植体表面粗糙度(Ra值)分别为(34.8±5.3)、(66.2±4.3)、(85.7±10.6)nm(F=37.59,P<0.001),纳米组和载锶纳米组表面粗糙度均显著大于对照组(P<0.05)。术后4和12周载锶纳米组骨体积/总体积[分别为(37.7±1.9)%和(51.9±2.1)%]比对照组相同时间点[(24.7±1.1)%和(40.7±0.9)%]均显著增加(P<0.05);纳米组和载锶纳米组种植术后第7天茜素红标记的新生骨组织占总标记骨组织百分比[分别为(35.4±3.7)%和(40.9±0.9)%]均显著大于对照组[(19.2±2.9)%](P<0.05),即载锶纳米化提升了种植体周围早期再生骨组织占总再生骨组织的百分比。结论载锶纳米化可提升种植体周围组织的新骨形成能力。

  • 标签: 牙种植体 纳米管 骨再生
  • 简介:背景:羟基磷灰石具有优良的生物相容性,但目前缺少纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物生物相容性的相关研究。目的:分析纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物的生物相容性。方法:先通过阳极氧化技术在钛金属表面制备TiO2纳米,后采用电沉积技术制备纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物,在扫描电镜下观察复合物的表面形貌。将纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物、TiO2纳米形貌钛金属和商业钛金属分别与小鼠成骨细胞MC-3T3-E1共同培养,观察细胞在支架上的黏附、增殖及凋亡。结果与结论:通过改变阳极氧化条件及磁场条件能制备不同管径及管长的TiO2纳米,以及不同形貌的纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物。倒置显微镜观察共培养3d后,TiO2纳米形貌钛金属及纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物周围的细胞明显增殖,细胞形态良好,排列规则,细胞增殖情况优于商业钛金属组。扫描电镜观察共培养3d后,细胞在TiO2纳米形貌钛金属及纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物上生长良好,可见大量细胞伪足附着于其上;纳米羟基磷灰石/TiO2纳米复合物组的细胞凋亡率7.8%小于TiO2纳米形貌钛金属组的9.4%及商业纯钛金属组的13.5%,表明纳米羟基磷灰石/TiO2纳米具有良好的生物相容性。

  • 标签: 生物材料 纳米材料 生物相容性 TIO2纳米管 羟基磷灰石 成骨细胞