国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  在組織工程中，定量評價生物材料的體內降解行為，進而優化設計生物材料的高分子結構使得其降解速率與新生組織的再生速率相匹配。基于熒光法可視化監測水凝膠體內降解是實時無創定量表征水凝膠降解的重要手段。然而，現有的熒光指示降解方法存在局限性，如有機熒光探針的光漂白和因熒光基團引入導致干擾高分子的降解行為。

  為了解決以上問題，在國家自然科學基金創新群體和面上項目支持下，哈爾濱工業大學周玉院士和賈德昌教授團隊的李保強副教授等人合成并利用低光漂白、發射紅光和良好生物相容性的納米碳點為熒光指示劑，實現了實時無創監測可注射水凝膠的體內與體外降解，系統評價了納米碳點的生物相容性，建立了實時無創可視化定量評價水凝膠降解的數學模型（圖1）。體外與體內毒性測試表明納米碳點對細胞和周圍組織無毒，并具有良好生物相容性。納米碳點熒光指示劑具有如下特點：低光致漂白（熒光信號穩定，可實現長期觀測）；紅光發射（更深的組織穿透深度）；優異的生物相容性（應用到體內安全無毒）。

圖1基于納米碳點實現實時無創可視化監測生物材料的體內降解

  研究發現負載納米碳點的殼聚糖水凝膠在PBS溶液中500小時內基本不降解，并且發現其熒光圖像的積分熒光強度基本保持不變（圖2A和圖2B），因此當凝膠不降解時，包埋在水凝膠的納米碳點不會釋放。而水凝膠在含酶的PBS溶液中500小時內發生不同程度的降解并呈現交聯密度依賴性，并且發現其積分熒光強度的衰減也是隨著時間而增加（圖2A和圖2B）。將經典重量法降解與定量化熒光圖像法得到的降解比較發現，它們整個降解時間內具有較高的匹配性（圖2C），因此當凝膠降解時，基于重量法和基于納米碳點的熒光可視化法呈現相近降解動力學曲線。通過建立定量表征水凝膠體外降解的數學模型可預測水凝膠的體內降解行為，最終實現了實時無創可視化定量表征生物材料體內降解。

圖2納米碳點作為熒光指示劑實現定量評價的水凝膠的體外降解行為

  研究發現負載納米碳點的殼聚糖水凝膠在小鼠體內的降解隨著凝膠網絡交聯密度的不同而不同，但是都可以應用定量化熒光圖像法來定量判斷（圖3A和圖3B）。重要的是，基于納米碳點實時無創可視化監測降解的方法不但實現了實時長期監測生物材料降解，而且還可有效降低動物實驗中的動物使用量。在體內降解水凝膠中的納米碳點不會滯留在研究區域內。利用定量化熒光圖像法獲得的凝膠降解曲線與經典重量法獲得的降解曲線具有良好的匹配性（兩種方法計算的同一時間的降解百分比之間無顯著性差異，圖3C和圖3D），因此基于納米碳點實時無創可視化監測生物材料體內降解可作為評價生物體內降解的替代方法。基于納米碳點實時無創可視化監測生物材料降解方法為組織工程中的生物材料可控降解和便捷篩選體內降解提供了新的研究方法。

圖3 納米碳點作為熒光指示劑實現定量評價的水凝膠的體內降解行為

  以博士生王磊為第一作者、李保強副教授為唯一通訊作者的論文在國際生物材料領域權威期刊Biomaterials（影響因子8.40，DOI：10.1016/j.biomaterials.2017.08.039）上在線發表。詳見：Wang L., Li B*（通訊聯系人）., Xu F., Li Y., Xu Z., Wei D., Feng Y., Wang Y., Jia D., and Zhou Y, Visual in vivo degradation of injectable hydrogel by real-time and non-invasive tracking using carbon nanodots as fluorescent indicator. （DOI，2017，10.1016/j.biomaterials.2017.08.039）。

  論文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961217305586

  近年來，李保強副教授在可注射殼聚糖水凝膠與納米碳材料及其在生物醫學、能源/環境領域的應用方面取得系列研究成果：在Acta Biomaterialia，影響因子6.32)（2015，卷22，頁59）、（Biosensors and Bioelectronics，影響因子7.78）（2016，卷79，頁1）、（Journal of Controlled Release，影響因子7.78）（2017，卷259，頁9）、（Carbon)（2017，卷122，頁592，影響因子6.34）、（Sensors and Actuators B: Chemical，影響因子5.40）（2017，卷247，頁26）、《碳水化合物高分子》（Carbohydrate Polymer，影響因子4.81）（2017，卷174，頁904）和《材料化學雜志》（Journal of Materials Chemistry B，影響因子4.53）（2017, DOI: 10.1039/C7TB01114H）等高水平國際期刊上發表SCI論文10余篇，并引起了國內外研究者的廣泛關注。

  個人主頁：http://homepage.hit.edu.cn/libq