【摘 要】
：
干细胞疗法可以为多种疾病提供潜在的治疗方案.然而,限制其临床应用的主要原因在于缺乏一种长期、有效标记干细胞的手段,并能追踪移植后干细胞的行为且不损伤干细胞功能.本研究开发了一种基于NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米颗粒的非侵入式荧光探针，通过表面改性可显著提高荧光探针的稳定性、生物相容性和干细胞标记效率。结果表明，50μg/mL纳米颗粒荧光探针具有最佳生物相容性，并能够在骨髓间充质干细胞的整
【机 构】
：
西安交通大学生命科学与技术学院,陕西 西安 710049
论文部分内容阅读
干细胞疗法可以为多种疾病提供潜在的治疗方案.然而,限制其临床应用的主要原因在于缺乏一种长期、有效标记干细胞的手段,并能追踪移植后干细胞的行为且不损伤干细胞功能.本研究开发了一种基于NaYF4:Yb3+,Er3+上转换纳米颗粒的非侵入式荧光探针，通过表面改性可显著提高荧光探针的稳定性、生物相容性和干细胞标记效率。结果表明，50μg/mL纳米颗粒荧光探针具有最佳生物相容性，并能够在骨髓间充质干细胞的整个分化周期内对其进行长期、稳定地追踪。该研究为开发基于镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒荧光探针应用于干细胞标记和追踪提供了有效的实验数据，有助于理解干细胞治疗以及组织工程应用中干细胞命运决定的机理。
其他文献
目前，小口径人工血管移植失败的主要原因是血栓形成和内膜增生。内皮细胞是保持血管通畅性的天然调节物，在抗血栓形成、抑制平滑肌过度增生、分泌血管活性因子等方面发挥着重要作用。
生物材料被广泛应用在组织损伤修复，到目前为止，生物材料的临床应用主要是利用了材料的物理特性，如力学支撑等。近年来越来越多的研究表明，生物材料表面微米或纳米结构能够促进干细胞分化以及组织再生。
多酚存在于植物中，因其绿色、安全、来源广泛且与材料黏附效果优异，在材料表面的修饰和改性过程中受到了大量关注[1]。本工作首次发现含有邻苯三酚的多酚涂层(图1a)具有优异的抗血小板黏附特性，且其抗黏附特性优于商业化材料聚乙二醇(图1b)[2]。
在生物体内，细胞迁移行为出现在各种病理或生理过程中，例如组织再生、血管形成、癌细胞转移及一些炎症反应等。研究生物材料对细胞迁移行为的调控作用对于利用生物材料促进受损组织的修复和再生具有十分重要的意义。
在材料的诱导再生过程中,细胞与材料的相互作用,尤其是在材料中的迁移和分化是组织再生的两个最重要前提。在组织修复过程中,细胞的迁移方向受损伤、炎症或异物而产生的可溶性趋化因子或者固定于基质中的蛋白质配体的浓度梯度引导。将这种梯度固定于材料表面便可在体外模拟生物体内细胞生存的微环境,从而诱导细胞的定向排列、定向极化、定向迁移[1,2]。
尽管钛基材植入材料在临床中得以广泛应用，但是其本身是生物惰性金属材料，植入人体后，很难与周围骨组织形成有效整合，因此很容易出现植入体的松动、移位等不良临床现象[1]。针对其骨整合不良所导致的移植失败问题，目前亟需开发新的钛基植入体表面改性的方法。基于此，本文通过双酸腐蚀和水热处理在钛表面构建了铁离子掺杂的微/纳米结构，提高了钛基植入体较强的骨整合能力，促进了新骨生成[2-3]。
抗菌多肽是一种新兴的抗菌剂[1]，其修饰植入体可以提高植入体的抗菌活性。但是在体温环境下，表面修饰的抗菌多肽也会带来副作用，如对正常的细胞产生毒性[2]。为了解决该问题，本研究设计了一种温敏抗菌表面，利用温度响应调控抗菌多肽的暴露/包埋，以实现抗菌多肽优异的抗菌功能并提高其植入体内后的生物相容性。
微纳米药物递送系统能够延长药物的半衰期、降低药物毒副作用、提高药物疗效，因此多功能微纳米药物递送系统的制备一直是医学领域的研究热点。但是，由于人体生物物理屏障的存在，使得进入血液的常规微纳米药物递送系统易被免疫系统识别并清除，因此现阶段的绝大多数微纳米药物递送系统虽能够通过EPR 效应到达患病部位，也会在正常细胞区域大量富集，具有一定的毒副作用。
癌症引起的死亡主要是由于肿瘤的转移病变引起的器官衰竭。肿瘤组织的转移主要是由于循环肿瘤细胞(CTCs)从发病部位脱落进入血液循环，极少量存活下来的CTCs 经过一系列复杂过程在新的部位"落地生根"，并无限增殖形成新的肿瘤组织。
各种手术设备和医疗植入物的使用在现代临床医学中占据了非常重要的位置,但是这些设备本身并不具有抗菌效果,各种细菌容易粘附在设备表面形成生物被膜,给病人造成二次伤害,因此很多学者力图在这些医疗器械的表面修饰一层抗菌涂层来抵抗细菌的粘附.海洋贻贝排泄的贻贝粘附蛋白(MAPs)具有超强的粘附能力,在潮湿的环境中能与不同的基质形成强大的胶粘剂.受贻贝仿生化学的启发,在医疗器械的表面接枝一层胶粘剂,然后嫁接一