生物医学应用

摘要： 病毒具有分散性好、结构规则、可大量复制等特性,使其在生物医学领域的应用日益受到研究者关注。目前大多数基于病毒的生物医学应用主要需要将其与荧光探针、肿瘤识别分子等不同功能元件组装,进而赋予病毒可视化、免疫相容、靶向等性能。对于包膜病毒而言,其结构组成主要包括:包膜、衣壳和核酸。因此,组成病毒的生物大分子(蛋白质、糖类、脂类和核酸),均可作为靶标与不同元件进行可控组装和功能整合。近年来,基于生物正交反应的生物大分子修饰策略已经被广泛应用于病毒不同组分的工程化改造。本文概述了常用于生物大分子修饰的生物正交反应类型与特点,以及生物正交反应对病毒不同组分的改造策略;同时,介绍了病毒功能化在病毒动态示踪、疫苗开发、病毒检测、递送载体构建等领域的研究进展。生物正交反应技术的发展,将推动病毒功能化改造策略的进一步完善,进而拓展病毒的应用方向。

摘要： 目的为壳聚糖的开发利用提供参考。方法从壳聚糖及其衍生物的来源、修饰改性方法及生物医学应用3方面进行总结。结果壳聚糖的来源包括海产废弃物、陆地甲壳动物、植物、真菌等;修饰改性方法主要有酰化、烷基化、羧化、四元化、接枝共聚等化学方法,以及物理方法和酶法等;壳聚糖及其衍生物可作为抑菌剂、药物载体和组织工程材料应用。结论壳聚糖在自然界中的来源丰富且呈多物种化,修饰改性方法众多,需加强其在生物医学应用中的研究,促进壳聚糖及其衍生物的进一步开发利用。

摘要： 微流体是一个相对崭新的领域,它基于物理学、化学、生物学、流体动力学、微电子学和材料科学等学科融合发展而成。许多材料可以加工成微型芯片,其中包含微尺度范围内的通道和腔室。可以选择多种方法来制造具有所需尺寸和几何形状的平台。单独使用或是通过与其他设备结合使用,微流控芯片可用于纳米颗粒制备、药物封装、细胞分析和细胞培养等。本文从制造技术的角度介绍了微流控技术,同时介绍了这些设备的生物医学应用。

摘要： 羟基磷灰石微球具有独特的球形结构,形态规则,流动性好,比表面积大,表现出良好的生物相容性和生物活性,在生物医学领域有着广泛的应用。总结了羟基磷灰石微球的不同制备方法,如模板法、水热法、喷雾干燥法、微乳液法、沉淀法等,分析了不同制备方法对羟基磷灰石微球形貌、尺寸、结晶度等的影响,讨论了不同方法下羟基磷灰石微球形成机理。最后介绍了羟基磷灰石微球在药物缓释、骨组织修复、环境净化、生物分子分离等生物医学领域的应用进展。

摘要： 石墨烯的发现使碳材料零维到三维结构得到完整,极大的推进了二维材料的发展[1]。石墨烯由于其良好的生物相容性、表面积大、光透明性好及机械强度高等独特的物理性质,使其具有广泛的应用前景。而实际上石墨烯的疏水性以及不明朗的生物毒性阻碍了其在生物医学领域的应用[2]。为了解决这一问题,各种石墨烯衍生物如石墨烯薄片、氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)得到了广泛的关注研究。由于疏水性和不能在溶液中形成稳定的均匀分散,石墨烯薄片远远不如GO和rGO具有优势。GO和rGO均可以在水溶液中均匀分散形成稳定的悬浮液,而且易于操作性质稳定,受到了大量的关注[3]。

摘要： 碳点(CDs)一般是指粒径小于20 nm且表面富含羟基、羧基和氨基等官能团的零维碳基纳米材料。因其具有优异的光学性质及易于功能化修饰等优点,在生物传感、生物成像、肿瘤治疗、抗菌和促成骨等领域得到了广泛的应用,并有望成为未来最有应用前景的碳基纳米材料。然而,要将CDs真正推向生物医学等实际应用领域,必须要对CDs进行功能化处理。表面钝化和杂原子掺杂是CDs功能化的两种常用方法,本文对这两种功能化方法进行了较为系统的阐述,希望为CDs的功能化设计及推向实际应用提供一些方法和研究思路上的参考。

摘要： 纳米酶因其经济、稳定、性质可调和可循环利用等诸多优势,成功地克服了天然酶在实际应用中的不足.单原子材料的出现使得对纳米酶的研究迈入原子水平,其较高的原子利用率、独特的配位环境和较强的金属-载体相互作用为揭示纳米酶构效关系及调控类酶活性提供了可能.本文总结了近年来单原子材料类酶催化的研究进展,重点讨论了单原子材料类酶活性的调控策略和催化机理,概述了单原子类酶材料在癌症治疗、抗氧化治疗、抗菌以及生物传感等方面的应用,并对单原子类酶材料的发展前景进行了展望.

摘要： 英国《自然·通讯》杂志于2022年6月14日发表的一篇论文展示了一个毫米级的折纸机器人,其可利用磁铁和折纸折叠的方式进行多方向旋转移动。该机器人水陆两用,能够在多种环境中移动并执行任务,包括受控的液体药物递送和定向固体货物运输。无线毫米级折纸机器人有望执行各种任务,还具有生物医学应用潜能。但现有的折纸机器人需要复杂系统来实现其多功能性,而且这些机器人的运动模式有限,无法同时实现在陆地和水中的移动。

摘要： 荧光显微成像技术的生物医学应用离不开荧光染料的设计与开发。有机小分子荧光染料因其易于修饰、生物相容性好、光物理性质优异等特点,在细胞生物成像领域受到了广泛关注。随着超分辨荧光显微镜的发展和技术的进步,使得荧光显微成像突破了光学衍射极限,可以获得更为精准的生物分子学信息,观察纳米尺度下亚细胞器之间的相互作用。根据不同的成像原理,科学家开发出了单分子定位成像技术、受激辐射损耗成像技术、结构光照明技术等超分辨荧光显微技术。这些技术在细胞荧光显微成像领域的应用与发展,同时对有机小分子荧光染料的设计与开发提出了新要求。本文介绍了主流超分辨荧光显微技术的原理,总结已发表的超分辨荧光显微成像荧光染料的结构和光物理性质特点,归纳了其设计要求,旨在为新型荧光染料的设计提供参考。

摘要： 研究了一种可用于植入式医疗的微波无线电能传输(WPT),设计了植入式的小型圆极化双频天线,该天线通过对称狭缝开槽引入了90°相位差双激励,实现了其在2.422~2.51 GHz(ISM频段)的圆极化,其具体尺寸和增益为30 mm×30 mm×1.27 mm(-8.27 dBi@2.45 GHz/-15.13 dBi@1.9 GHz)。同时设计制作了最大增益为15.76 dBi的空气介质天线阵列用作微波发射天线。实测结果表明:接收装置在50 cm传输距离下可接收最大射频功率18.92 dBm(78.51 mW),可初步满足植入式医疗器械的充电需求,有助于降低病人手术更换电池所带来的风险。

摘要： 量子点作为一种新型的荧光标记物近年来已在生物医学的研究中得到广泛应用。主要从量子点的表面修饰、量子点与生物分子的联接、量子点的生物医学应用、量子点的毒性以及近红外线量子点的研究等几个方面对量子点的发展情况进行了介绍。同时提出了一些在量子点应用中需要解决的问题。最后对量子点应用的前景进行了展望。

摘要： 碳纳米管在水溶液中的稳定分散、准确定量及尺寸分布表征是实现其生物医学应用的重要基础。本文在以往建立的高浓度稳定碳纳米管水溶液制备技术基础上，将表面光电子能谱分析、UV-vis-NIR、热失重分析、扫描和透射电镜方法相结合，对碳纳米管水溶液进行了分析和表征，探讨了碳纳米管表面氧化程度、溶液贮存时间、溶液所受离心力等多种因素对溶液中碳纳米管尺寸分布、浓度、以及分散稳定性的影响。

摘要： 本文研究的“人工纳米生物机器”是一种杂合型的机器，有别于自然界存在的纳米生物机器，也不同于人工设计的分子机器，具有现实可行性和应用价值。具体的研究内容为“人工纳米生物DNA复制机器”和“人工纳米生物传感机器”。两种人工纳米生物机器分别模拟了生物分子机器的两种重要功能：生物分子的复制和信号传导，两者都是生物检测中的重要技术组成之一，它们在功能方面形成互补。

摘要： KGM具有流变性、增稠性.凝胶性、水溶性、热膨胀性等很多优良的性能，具有独特的聚集态结构及一级、二级结构；KGM通过适当的物理及化学修饰.可以得到多种性能优良的功能材料。

摘要： KGM具有流变性、增稠性.凝胶性、水溶性、热膨胀性等很多优良的性能，具有独特的聚集态结构及一级、二级结构；KGM通过适当的物理及化学修饰.可以得到多种性能优良的功能材料。

摘要： KGM具有流变性、增稠性.凝胶性、水溶性、热膨胀性等很多优良的性能，具有独特的聚集态结构及一级、二级结构；KGM通过适当的物理及化学修饰.可以得到多种性能优良的功能材料。

摘要： 蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。

摘要： 蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。

摘要： 蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。

摘要： 蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。

摘要： 本发明提供一种生物医学组织工程用具有矿化功能的多肽分子衍生物及其应用，属于生物医学材料技术领域。该多肽分子衍生物,其分子结构通式为X‑X‑Cys‑Cys‑Cys‑Cys‑Y‑Y‑Z‑W‑NH2；X为Asn或葡萄糖基化天冬酰胺；Y为Arg或Lys；Z为Glu或Asp；W为磷酸化丝氨酸或磷酸化苏氨酸。本发明多肽分子衍生物可以诱导磷灰石晶体的取向生长，合成具有类似机体硬组织微结构的生物材料；可以在氯化钙的诱导下自组装形成3D纳米水凝胶，可以应用于骨组织工程支架材料，或应用于细胞的3D原位培养；可以与胶原纤维结合，诱导胶原纤维的矿化，因此可以应用于骨组织再生的研究，以及诱导牙骨质、牙本质的矿化再生修复。

摘要： 本发明公开了属于基因工程领域的涉及SCIRR69基因、调节BDNF转录及在生物医学研究、生物治疗药物研发中的应用。具体涉及从大鼠分离的脊髓损伤修复相关(SCIRR69)基因及其编码蛋白，特异性抗原表位，以及该基因在脊髓损伤修复过程中起作用的转录因子及其编码序列。调节BDNF转录的作用及尚待发现其它功能；SCIRR69蛋白在神经元的生长、分化以及轴突可塑性方面具有重要作用；特异性的抗原和基于抗原制备特异性抗体；可能用于制备促进BDNF转录，促进神经再生，治疗神经损伤、老年痴呆、巴金森氏病等神经退行性变疾患的药物；可用于制备修复脊髓损伤的药物；可用于开发相关研究和诊断试剂。所提供的SCIRR69蛋白结构清楚，易于制备。同时可作为抗原制备特异性抗体。

摘要： 本发明提供一种生物医学导电体，它包含一层薄而柔顺的低极化率无机氧化物和与低极化率的无机氧化物薄层机械和电学连接的导电层(26)，其中导体(16)为多层结构，由不导电的柔性聚合物薄膜(24)、包含与聚合物薄膜机械连接的薄层的导电层(26)和至少与导电层的一部分机械和电学连接的薄而柔顺的低极化率无机氧化物层(28)构成。

摘要： 本发明提供一种生物医学组织工程用具有矿化功能的多肽分子衍生物及其应用，属于生物医学材料技术领域。该多肽分子衍生物,其分子结构通式为X‑X‑Cys‑Cys‑Cys‑Cys‑Y‑Y‑Z‑W‑NH

摘要： 本发明公开了属于基因工程领域的涉及SCIRR 69基因、调节BDNF转录及在生物医学研究、生物治疗药物研发中的应用。具体涉及从大鼠分离的脊髓损伤修复相关(SCIRR 69)基因及其编码蛋白，特异性抗原表位，以及该基因在脊髓损伤修复过程中起作用的转录因子及其编码序列。调节BDNF转录的作用及尚待发现其它功能；SCIRR69蛋白在神经元的生长、分化以及轴突可塑性方面具有重要作用；特异性的抗原和基于抗原制备特异性抗体；可能用于制备促进BDNF转录，促进神经再生，治疗神经损伤、老年痴呆、巴金森氏病等神经退行性变疾患的药物；可用于制备修复脊髓损伤的药物；可用于开发相关研究和诊断试剂。所提供的SCIRR69蛋白结构清楚，易于制备。同时可作为抗原制备特异性抗体。

摘要： 本文描述了可以自组装成水凝胶的肽。该肽包括交替的疏水氨基酸(X)和亲水氨基酸(Y)的氨基酸序列，其中，每个疏水氨基酸独立地选自异亮氨酸(I)、缬氨酸(V)和亮氨酸(L)，每个亲水氨基酸独立地选自精氨酸(R)、赖氨酸(K)、谷氨酸(E)和天冬氨酸(D)，至少一种亲水氨基酸选自精氨酸和赖氨酸，至少一种亲水氨基酸选自谷氨酸和天冬氨酸，并且所述氨基酸序列包含至少8个氨基酸。进一步描述了一种组合物，其包括由β‑片层构型的肽和水形成的水凝胶或水凝胶的干燥形式。水凝胶可用于生长细胞。在另一方面，由IIK 12(IRIKIEIEIRIK)和IK8L(IRIKIRIK)制备的杂化水凝胶可用于治疗细菌和/或真菌感染。

摘要： 本发明公开了纳米短肽DRF3在药物、NK细胞载体和生物医学的应用，涉及自组装短肽领域，解决如何生产降解抵抗力更强、毒性更弱和原位激活胶原新生等的玻尿酸产品，其氨基酸序列：Arg Leu Asp Ile Lys Val Glu Phe Arg Leu Asp Ile Lys Val Glu Phe，自组装短肽激活并增强了NK细胞的纯度和杀伤能力；还表现出良好的促进DC细胞成熟的能力；提高了传统短肽纳米三维支架的机械强度，可用于药物、生物大分子、蛋白质的载体及佐剂，分别与透明质酸联合使用，制备成为比单独使用透明质酸效果更好、更稳定、安全性更好、对降解抵抗力更强、毒性更小的联合体系，短肽也可以作为单独的填充剂使用。

摘要： 生物活性玻璃纳米粒生理环境稳定性改性方法及生物医学应用，将改性剂溶于去离子水或缓冲液中温和搅拌，待含有磷酸盐的亲水性改性剂溶解后加入生物活性玻璃纳米粒进行改性反应，离心洗涤并冻干得到产物。本发明改性技术简单易行，反应条件温和，利用亲水性的改性剂，首次通过钙离子和改性剂中的磷酸根等阴离子基团间的离子间作用力以及生物活性玻璃纳米粒对血清中丰富的蛋白的吸附作用对生物活性玻璃纳米粒进行改性，提高了生物活性玻璃纳米粒在不同分散体系中的亲水性和稳定性，改性后的生物活性玻璃纳米粒不仅具有良好的生理环境稳定性，且能有效抑制癌细胞的生长和增殖，在组织的修复与重建及癌症治疗等生物医学领域具有巨大的应用潜力。

摘要： 本发明涉及医疗设备并公开了体内使用的生物医学单元、其系统及生物医学应用程序。该系统包含生物医学单元、无线通信模块和无线电源。生物医学单元包含能量收集模块、通信模块、处理模块和药疗控制模块；其中药疗控制模块用于执行药疗控制功能和生成药疗响应。无线通信设备用于与生物医学单元无线通信入站无线信号和出站无线信号。无线电源用于生成电磁信号，其中，能量收集模块将所述电磁信号转换为对生物医学单元的其他模块供电的电源电压。

摘要： 生物活性玻璃纳米粒生理环境稳定性改性方法及生物医学应用，将改性剂溶于去离子水或缓冲液中温和搅拌，待含有磷酸盐的亲水性改性剂溶解后加入生物活性玻璃纳米粒进行改性反应，离心洗涤并冻干得到产物。本发明改性技术简单易行，反应条件温和，利用亲水性的改性剂，首次通过钙离子和改性剂中的磷酸根等阴离子基团间的离子间作用力以及生物活性玻璃纳米粒对血清中丰富的蛋白的吸附作用对生物活性玻璃纳米粒进行改性，提高了生物活性玻璃纳米粒在不同分散体系中的亲水性和稳定性，改性后的生物活性玻璃纳米粒不仅具有良好的生理环境稳定性，且能有效抑制癌细胞的生长和增殖，在组织的修复与重建及癌症治疗等生物医学领域具有巨大的应用潜力。