Nanofibers for Biomedical and Healthcare Applications.
纳米纤维具有独特结构特征，在生物医学与医疗健康领域展现出巨大潜力。本文综述纳米纤维技术、独特性质、制备技术（物理、化学和生物方法）及其在生物医学和医疗领域的新兴应用。文章总结近年来纳米纤维用于药物递送与控释、组织工程支架、伤口愈合敷料、生物传感器、生物医学器件、医学植入物、皮肤护理以及空气、水和血液净化系统的研究进展。文中关注由不同...
Cellulose-based scaffolds for fluorescence lifetime imaging-assisted tissue engineering.
定量测量pH和代谢物梯度是支架培养类器官和多细胞聚集体中的关键挑战。本文利用Cellulomonas fimi CenA蛋白的纤维素结合域（CBD）设计生物传感器支架，通过荧光强度与荧光寿命成像（FLIM）检测pH和Ca2+梯度。将CBD与pH敏感增强青色荧光蛋白ECFP融合，实现对纳米纤维素、细菌纤维素和脱细胞植物材料支架的高效标...
Chitosan: An undisputed bio-fabrication material for tissue engineering and bio-sensing applications.
生物聚合物长期服务于人类，近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年，围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外，壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...
Mussel-Inspired Dopamine and Carbon Nanotube Leading to a Biocompatible Self-Rolling Conductive Hydrogel Film.
本文报道了一种新型自卷曲、导电且生物相容的多壁碳纳米管（MWCNT）-多巴胺-聚乙二醇（PEG）水凝胶薄膜。该薄膜由聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、多巴胺-双丙烯酰胺（MBA）交联剂和 MWCNT 经紫外光聚合制备，可从玻璃片上剥离，并在转入水环境后于30秒内自折叠成薄管，且该行为不依赖 MWCNT 浓度。扫描电镜显示薄膜表面形成...
Self-assembled peptide nanomaterials for biomedical applications: promises and pitfalls.
过去数十年，自组装超分子材料在再生医学领域取得大量进展，涉及新型自组装肽纳米材料的设计、制备与表征，并拓展至多种应用。在所有用于自组装的生物分子中，肽因结构可调、合成便捷、成本低、性质多样，成为自下而上构建纳米结构的理想构建单元。本文综述了自组装肽的最新设计及其独特特性，重点介绍两亲肽、离子互补肽、长链烷基化肽、环肽及杂化肽等单体如...
Sensing metabolites for the monitoring of tissue engineered construct cellularity in perfusion bioreactors.
随着组织工程向临床转化推进，非破坏性实时评估组织工程支架的细胞数仍是关键瓶颈。本研究验证了利用代谢速率（氧摄取、葡萄糖消耗和乳酸生成）关联组织工程培养物细胞数的可行性。将大鼠间充质干细胞动态接种于85%多孔非织造纺粘聚左旋乳酸（PLLA）纤维网支架，并在流动灌注生物反应器中培养至21天；培养基为含10%胎牛血清和1%抗生素-抗真菌剂...
Receptor-ligand interactions: Advanced biomedical applications.
受体-配体相互作用（RLI）是活细胞中所有生物事件的基础。理解互补大分子在生物系统中的相互作用是仿生纳米技术中的优先研究领域，用于设计模拟自然过程的人工系统。本综述总结并分析了RLI在若干前沿生物医学领域的应用，特别是制备新型固定相以分离医学诊断中的复杂生物混合物，设计用于早期识别多种疾病生物标志物的超灵敏生物传感器，以及开发用于再...
Current investigations into magnetic nanoparticles for biomedical applications.
纳米颗粒具有与传统材料显著不同的独特物理化学性质，尤其是磁性纳米颗粒（MNPs）的电磁性质，这促使研究者探索其生物医学应用潜力。本文综述了MNPs的常见类型，并从七个方面系统回顾其生物医学应用：磁共振成像（MRI）、癌症治疗、药物与基因递送、骨与牙修复、组织工程、生物传感器及其他方面。结果表明，MNPs因独特性质在多种生物医学应用中...
Protein Corona Influences Cell-Biomaterial Interactions in Nanostructured Tissue Engineering Scaffolds.
生物材料广泛用于修复受损组织，如组织工程支架和植入器械。纳米结构生物材料进入生理环境后，表面会因内源蛋白结合而发生修饰，形成所谓蛋白冠。目前蛋白冠在纳米颗粒表面及其对细胞-颗粒相互作用的影响受到关注，但在纳米结构多孔组织工程支架内的蛋白冠仍缺乏系统表征。由于机体系统高度动态，植入支架上形成的不同蛋白冠可能本身调节细胞-细胞外基质相互...
Nano-structured and functionalized surfaces for cytocompatibility improvement and bactericidal action.
本文综述了通过材料表面改性构建生物相容性界面的策略。作者指出，聚合物表面的化学组成、电荷、润湿性、导电性、形貌及微纳图案可显著影响细胞粘附、增殖和组织形成。等离子体放电、激光和离子束处理可改变聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚左旋乳酸(PLLA)...
Biodegradable polymers for electrospinning: towards biomedical applications.
电纺技术因纳米技术兴起和材料独特性能而备受关注。本综述聚焦于利用电纺技术制备可降解纳米纤维并应用于生物医学领域的最新进展。文章首先介绍纳米纤维制备的基本理论与参数，重点讨论影响可降解纳米纤维形貌和纤维直径的因素；随后讨论常见电纺可降解纳米纤维，并强调纳米尺度材料与宏观尺度材料降解速率的比较。文章还评估可降解纳米纤维在不同生物医学应用...
Recent advances in application of biosensors in tissue engineering.
生物传感器研究发展迅速，已发表数万篇论文，产业规模达数十亿美元，并广泛应用于食品与饮料、农业、环境、医学诊断和制药等领域。尽管已有大量用于蛋白质、肽、酶及其他生物分子检测的生物传感器，但其在组织工程中的应用仍相对有限。近年来，新型生物传感器在细胞培养和组织工程中的研究兴趣不断增长，例如实时检测葡萄糖、乳糖和过氧化氢等小分子，以及白蛋...
Coatings and films made of silk proteins.
丝是一类由节肢动物为多种用途而生产的蛋白质材料。蜘蛛拖丝以突出的力学性能著称，并表现出高生物相容性、良好的可降解性，以及缺乏免疫原性和致敏性的特点。家蚕 Bombyx mori 产生的蚕丝长期以来被用作纺织纤维，并应用于医疗器械。本文综述了将不同丝材料加工为高度定制的各向同性和各向异性涂层与薄膜的最新进展，这些涂层和薄膜可用于组织工...
Carbon nanotubes leading the way forward in new generation 3D tissue engineering.
英国国家卫生与血液移植服务年报显示，2012年器官移植总数增至4213例，而等待器官者升至7613例。人类供体已无法满足持续增长的需求，因此研究转向合成器官生成与新一代组织/器官工程，以期在体外设计三维器官。尽管该领域已研究数十年，并于2011年完成首例合成气管移植，但用于优化复杂组织生长的支架设计仍不充分，因为支架必须模拟细胞天然...
A topographically modified substrate-embedded MEA for directed myotube formation at electrode contact sites.
肌成纤维细胞融合为功能独立的肌管，并进一步与神经系统整合，是基础科学、骨骼肌组织工程和细胞基生物传感器开发中的关键问题。作者此前已证明微电极阵列（MEA）可记录肌管细胞外动作电位，并能在细胞广泛物理接触的无序培养中识别多条电生理独立的肌管。本文研究微米级拓扑沟槽引导肌成纤维细胞排列与融合的能力，并据此制备了基底嵌入型微电极阵列（su...
Bioactive interlinked extracellular matrix-like silicon nano-network fabricated by femtosecond laser synthesis.
纳米结构硅在组织工程中具有应用前景，但现有硅支架制备多依赖昂贵、复杂且耗时的光刻技术，并需使用腐蚀性化学品，所得结构也难以真正模拟细胞外基质（ECM）。本文报道了一种由兆赫兹超快激光合成制备的互连硅纳米网络。该方法简单、快速、无需添加任何化学物质，并可在环境条件下完成。通过改变激光参数，可调节硅纤维网络的孔径和密度。显微分析表明，该...
Vital pulp therapy-current progress of dental pulp regeneration and revascularization.
牙髓活力对牙齿存活至关重要，它不仅为牙本质提供营养，还作为生物传感器感知致病刺激。临床上多数牙髓感染因解剖位置受限而不可逆，常需部分或全部去除受累牙髓并用合成材料充填封闭。无髓牙因缺乏血供和神经支配，更易受损。随着干细胞尤其是牙髓干细胞（DPSCs）研究的进展，牙髓再生与再血管化治疗潜力增加。本文综述牙髓生物学、活髓保存治疗（间接盖...
The bioactivity and receptor affinity of recombinant tagged EGF designed for tissue engineering applications is defined by the nature and position of the tags.
为组织工程应用，将生长因子固定在细胞培养支架上可刺激细胞增殖并降低可溶性生长因子成本。为评估从头设计的 E/K 异源卷曲螺旋肽对用于表皮生长因子（EGF）接枝的潜力，作者利用哺乳动物细胞表达系统生产螺旋标记 EGF 嵌合体并纯化。通过体外细胞实验监测 EGFR 磷酸化，比较 E 或 K 螺旋类型对 EGF 生物活性的影响，并与 Ig...