《重要納米材料對三種靶細胞的生物效應及分子作用機制》是依託河北大學，由周國強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：重要納米材料對三種靶細胞的生物效應及分子作用機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周國強
- 依託單位：河北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米材料的廣泛套用使其在人類與自然環境中迅速滲透，而人們對其生物效應知之甚少。現有研究結果表明，納米材料進入人體血液循環系統後，首先與血管內皮細胞接觸，然後到達人體的肝、腎、肺和骨骼各個部位，進而有可能對機體的免疫功能產生影響。那么，納米材料進入體內後是否以及如何調控一些重要靶細胞的功能，成為迫切需要解決的重大基礎性問題。基於此，本項目圍繞納米材料生物安全性這一前沿重大科學問題，以常用的具有代表性的五種重要納米材料納米銀、羥基磷灰石、量子點、磁性氧化鐵和碳納米管作為切入點，在對納米材料理化性質及細胞培養介質中分散性等研究的基礎上，系統研究這五種重要納米材料對常見三種靶細胞血管內皮細胞、免疫細胞和成骨細胞的生物效應及化學調控機制，其研究成果將闡明重要納米材料對三種靶細胞的化學調控及分子作用機制，為今後構建納米材料安全性評價方法和標準提供基礎性研究數據，具有重要意義。
結題摘要
納米材料的廣泛套用使其在人類與自然環境中迅速滲透，而人們對其生物效應知之甚少。納米材料進入體內後如何調控一些重要靶細胞的功能，成為迫切需要關注的問題。本項目圍繞納米生物醫學套用這一前沿重大科學問題，合成了銀、鍶摻雜的納米羥基磷灰石、聚乳酸、聚乳酸/羥基磷灰石、聚乳酸/膠原、聚乳酸/膠原/羥基磷灰石、聚去甲腎上腺素修飾的聚己內酯纖維膜等納米複合材料，在對幾種材料理化性質充分表征的基礎上，系統研究了幾種複合材料對生命體中常見三種靶細胞成骨細胞、巨噬細胞和骨骼肌細胞的生物效應及化學調控機制。結果顯示銀、鍶摻雜的納米羥基磷灰石對成骨細胞和巨噬細胞無明顯毒性，可以促進成骨細胞的礦化，對大腸桿菌E. Coli和金黃色葡萄球菌S. aureus有明顯的抗菌作用。聚乳酸/膠原/羥基磷灰石納米纖維支架具有良好的生物相容性和骨誘導性，能夠上調成骨分化基因的表達，促進成骨細胞的增殖和分化。直徑為2 μm的聚去甲腎上腺素修飾的聚己內酯纖維膜具有良好的生物相容性，能夠上調細胞增殖相關基因的表達，促進骨骼肌細胞增殖，對受損肌肉具有良好的修復效果。研究結果在細胞和分子水平上揭示幾種納米材料對三種靶細胞的化學調控及分子作用機制，對設計用於骨修復的組織工程材料具有重要意義。
