粘合材料及其在生物医学中的应用：进展与展望

粘合材料作为一种重要的辅助材料,在工业包装、海洋工程以及生物医药等多个领域都有广泛的应用需求。天然存在的粘合剂如贻贝足丝粘合蛋白等具有良好的生物相容性和生物可降解性,但因其来源受限及在生理环境下较弱的粘合性能,因此在生物医药领域的应用受到了限制。从自然生物的粘合现象中汲取灵感,各种利用化学或生物合成方法制备的仿生粘合材料应运而生,针对生物医药领域的特定需求,一些新兴粘合材料在生物相容性、生物可降解性以及组织粘附等方面都表现出在医药领域应用的潜力。展望未来,受自然粘合材料兼具环境响应、自我再生和自修复等特征的启迪,各种生物灵感和生物仿生粘合材料的开发势必是未来的发展热点,而合成生物学技术为创建具有上述特征的活体粘合材料提供了新的可能。     

人嗅黏膜间充质干细胞来源外泌体的分离鉴定及生物学特性研究

外泌体是指释放到细胞外微环境中的直径约50～130 nm的纳米级的膜性囊泡。嗅黏膜间充质干细胞（olfactory mucosa mesenchymal stem cells,OM-MSCs）作为一类新发现的间充质干细胞,在许多疾病中均具有治疗作用,且其内在机制与其旁分泌的外泌体密切相关,但OM-MSCs外泌体的分离、鉴定及生物学特性的研究尚未见报道。本研究采用超速离心法提取OM-MSCs培养液中的外泌体,应用流式细胞术及免疫荧光进行细胞鉴定后,分别用透射电子显微镜、纳米粒径分析及Western印迹对外泌体形态、颗粒大小和表面的特异性分子标志进行分析鉴定。采用CCK8增殖实验,Western印迹和划痕实验,分析其对人脑微血管内皮细胞增殖和迁移的影响。电镜、Western 印迹和纳米粒径分析的结果显示：OM-MSCs来源外泌体形态多为圆形,直径约为40～150 nm;表达外泌体标记物CD63,CD81;CCK-8法检测显示：不同浓度的OM-MSCs源外泌体可提高人脑微血管内皮细胞的增殖活性,且其增殖促进作用具有浓度依赖性（P<0.05）。Western 印迹检测结果显示：相比空白对照组,OM-MSCs源外泌体可显著提高内皮细胞的增殖细胞核抗原蛋白质水平表达（P<0.01）,细胞划痕实验结果显示,OM-MSCs源外泌体可增强内皮细胞的迁移能力,且高于对照组（P<0.01）。本研究表明：通过超速离心法可以分离纯化获得OM-MSCs源外泌体,且该外泌体具有促进人脑微血管内皮细胞迁移和增殖的作用。     

抗生素抗性基因在水环境中的分布、传播扩散与去除研究进展

近年来,由于抗生素的滥用而造成的抗性基因污染问题越来越严重,抗性基因在环境中的危害也逐渐受到人们的重视.本文针对抗生素抗性基因这一“新型污染物”,综述了抗性基因在水体环境中的来源与污染情况;分析了抗性基因在环境中的传播途径与生态风险.此外,还重点讨论了污泥消化、人工湿地、消毒以及深度处理等不同水处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果,指出不同去除技术的改进方向.并针对目前的污染状况,对今后的研究重点进行了展望.
     

湘西北火棘籽油脂含量及其与土壤养分的关系

对湘西北岩溶山区5个生境火棘属植物的籽含油率与油脂组分进行了测定,探讨了土壤养分与火棘籽含油率及籽油主要组分的关联性.结果表明:土壤全磷与籽油中的亚油酸呈正相关,其他土壤元素与籽油脂肪酸无关联性;火棘籽油维生素E浓度与土壤全钙、全镁呈显著正相关.湘西北火棘籽最高含油率为5.9%,籽油中维生素E平均浓度达9.9g·kg-1,籽油中主要组分亚油酸、油酸和软脂酸的相对含量分别为63.7%、20.8%和13.2%.     

人嗅觉黏膜间充质干细胞来源的外泌体促进内皮细胞的血管生成

外泌体作为是细胞旁分泌的重要介质,在促血管形成方面有重要作用。在我们前期研究中,已经成功从嗅黏膜间充质干细胞（olfactory mucosa mesenchymal stem cells,OM-MSCs）分离、鉴定了其外泌体,然而,OM-MSCs源外泌体对血管生成的影响尚不清楚。本研究旨在探讨OM-MSCs来源外泌体对内皮细胞血管生成能力的影响。采用PKH67 荧光标记OM-MSCs源外泌体,与人脑微血管内皮细胞（human brain microvessel endothelial cells, HBMECs) 共培养,观察 OM-MSCs外泌体能否进入 HBMECs。采用CCK-8法、Transwell 迁移实验和小管实验,观察 OM-MSCs外泌体对 HBMECs增殖、迁移及管状结构形成的影响。采用基质胶塞实验及CD31免疫荧光,观察OM-MSCs外泌体在体内对血管生成的影响。上述研究均以等量 PBS 作为对照。结果提示,OM-MSCs外泌体可被HBMECs 摄取。CCK-8 法检测显示,在处理1、2、3、4、5 d各时间点,实验组细胞增殖均优于对照组（1.32±0.14 vs. 0.98±0.04, 1.36±0.14 vs.1.04±0.06, 1.75±0.18 vs.1.33±0.11, 2.16±0.11 vs.1.50±0.19, 2.71±0.11 vs. 1.81±0.20, P<0.01）。Transwell 实验结果显示,实验组跨膜迁移细胞吸光度值较对照组显著增多（1.12±0.05 vs.0.02±0.02, P<0.05）。在体外小管实验中,从节点、交叉点、网眼数、血管分支数和总长度5个方面,实验组均高于空白对照组（374.33±127.74 vs. 193.33±44.79, 104.56±33.07 vs. 54.33±11.65, 20.11±11.20 vs. 7.56±3.64, 81.67±19.07 vs. 57.00±13.02, 11466.22±2781.03 vs. 8544.00±1848.61, P<0.05）;在体内实验中,实验组成血管及CD31阳性率（%）亦显著高于对照组（85.00±5.57 vs.8.00±2.08, P<0.05）。本研究表明：OM-MSCs外泌体可促进 HBMECs 增殖、迁移及管样结构形成,提示OM-MSCs外泌体可促进血管新生。     

转Bt抗虫工程菌的离体生物测定及发酵工艺研究

通过以棉铃虫幼虫为供试昆虫的生物测定 ,对本实验室构建的系列抗虫工程菌株进行了筛选 ,并对优选出的工程菌株的发酵工艺进行了初步研究。结果表明 :1、在同一剂量水平上 ,工程菌株ＨＥ 1、ＭＥ1 4 2、ＨＥ 2、ＭＥ1 4 3、ＭＫ1 4 1等对棉铃虫幼虫的毒力明显高于出　菌株ＨＤ 73。以 5 0 0ｕｇ/ ｇ浓度感染 4日后的最终死亡率为例 ,上述五个工程菌处理的最终死亡率分别为 96 .7%、93.3%、83.3%、83.3%、80 % ,均高于ＨＤ 73的最终死亡率。表明这几个工程菌株不仅可以正常形成毒素蛋白 ,而且形成量高于出　菌株ＨＤ 73。而工程菌株ＭＥ2 3 2…     

棉花抗虫工程菌对棉铃虫的离体及活体生物测定

棉花抗虫工程菌是以能在棉株体内定殖的优势内生细菌Bacillus cereus (Bc9102)为宿主菌,将Bt kurstaki的δ-内毒素基因cryIA©整合到其染色体上形成的内生工程菌。以棉铃虫Helicoverpa armigera为供试昆虫的离体生测结果表明：在同一剂量水平上,HE-1、HE-2、ME14-2、ME14-3、MK14-1等工程菌株对棉铃虫幼虫的毒力高于或等于Bt野生菌株HD-73,浓度最高时这几个工程菌处理的棉铃虫死亡率分别为96.7%、83.3%、93.3%、83.3%、80.0%,而HD-73为80.0%,死亡率与浓度呈正相关。在用上述工程菌接种棉花的活体生测中,注射处理和喷雾处理法杀虫效果均优于浸种处理法。以HE-1为例,注射、喷雾、浸种处理4周后棉铃虫校正死亡率分别达到90.0%、76.0%和23.3%。工程菌对棉铃虫的生长发育也有抑制作用。     

兴义维蚋幼虫扭动摄食方式的神经-肌肉结构基础

蚋类幼虫为河流清洁者,可作为水污染的指标.本文用抗辣根过氧化物酶抗体(anti-HRP)和鬼笔环肽(phalloidin),通过免疫荧光显示兴义维蚋Simulium xingyiense幼虫腹神经索及外周神经与肌肉连接结构.结果表明幼虫腹神经索由11对神经节及连接的神经索组成.每对体神经节由两团神经胞体聚合而成,细胞核分布呈无头无尾的Φ形.在1～5腹神经节两侧,纵神经连接横神经呈现"梯形结构";虫体腹部肌肉分横肌、纵肌和斜肌3类肌群.神经节中部发出两对侧神经入腹肌,再继续分支,其神经末梢呈链珠状突触结构连接肌肉,增加神经与肌肉的接触面积.这种神经-肌肉的连接方式可能与兴义维蚋幼虫扭动摄食行为有关.本研究初步阐述了兴义维蚋幼虫腹神经索及腹部神经与肌肉连接的细微结构基础.     

长期饮用富氢水对正常大鼠生理功能的影响

大量动物实验和临床试验显示,氢气可能对疾病的预防或治疗有积极作用。尽管目前氢气的安全性已被广泛认可,但是长期氢气干预是否会对机体的生理功能产生影响还缺乏实验数据支持。为了探究长期饮用富氢水（hydrogen-rich water, HRW）对生理功能的影响,测试了长期饮用富氢水大鼠的体重、脏器重量、饮水进食及排泄量、心脏功能、血常规和血清生化指标。研究发现：富氢水对血常规/空腹血糖/肝功能无显著影响;富氢水能够显著提高大鼠血清甘油三酯水平（P＜0.05）,而胆固醇、胆汁酸和尿酸水平无显著变化;富氢水对大鼠心脏功能无显著影响;富氢水能够显著提高大鼠脑组织重量（P＜0.05）;富氢水对大鼠体重、其他脏器重量、饮食进水量和排泄量无显著影响。对富氢水干预后的长期影响效果的观察具有一定的基础研究价值和临床参考意义。     

人嗅觉黏膜间充质干细胞来源的外泌体促进内皮细胞的血管生成

外泌体作为是细胞旁分泌的重要介质,在促血管形成方面有重要作用。在我们前期研究中,已经成功从嗅黏膜间充质干细胞（olfactory mucosa mesenchymal stem cells,OM-MSCs）分离、鉴定了其外泌体,然而,OM-MSCs源外泌体对血管生成的影响尚不清楚。本研究旨在探讨OM-MSCs来源外泌体对内皮细胞血管生成能力的影响。采用PKH67 荧光标记OM-MSCs源外泌体,与人脑微血管内皮细胞（human brain microvessel endothelial cells, HBMECs) 共培养,观察 OM-MSCs外泌体能否进入 HBMECs。采用CCK-8法、Transwell 迁移实验和小管实验,观察 OM-MSCs外泌体对 HBMECs增殖、迁移及管状结构形成的影响。采用基质胶塞实验及CD31免疫荧光,观察OM-MSCs外泌体在体内对血管生成的影响。上述研究均以等量 PBS 作为对照。结果提示,OM-MSCs外泌体可被HBMECs 摄取。CCK-8 法检测显示,在处理1、2、3、4、5 d各时间点,实验组细胞增殖均优于对照组（1.32±0.14 vs. 0.98±0.04, 1.36±0.14 vs.1.04±0.06, 1.75±0.18 vs.1.33±0.11, 2.16±0.11 vs.1.50±0.19, 2.71±0.11 vs. 1.81±0.20, P<0.01）。Transwell 实验结果显示,实验组跨膜迁移细胞吸光度值较对照组显著增多（1.12±0.05 vs.0.02±0.02, P<0.05）。在体外小管实验中,从节点、交叉点、网眼数、血管分支数和总长度5个方面,实验组均高于空白对照组（374.33±127.74 vs. 193.33±44.79, 104.56±33.07 vs. 54.33±11.65, 20.11±11.20 vs. 7.56±3.64, 81.67±19.07 vs. 57.00±13.02, 11466.22±2781.03 vs. 8544.00±1848.61, P<0.05）;在体内实验中,实验组成血管及CD31阳性率（%）亦显著高于对照组（85.00±5.57 vs.8.00±2.08, P<0.05）。本研究表明：OM-MSCs外泌体可促进 HBMECs 增殖、迁移及管样结构形成,提示OM-MSCs外泌体可促进血管新生。