PLGA颗粒表面涂层对人类内皮细胞内在化和功能的影响

      胶体微粒涵盖了尺寸从1纳米到几微米的微粒，从来源上分，胶体微粒包括蛋白质、多糖、细菌等天然的胶体微粒和人类设计生产的量子点、碳纳米管、无机及聚合物载药微粒等纳米和微米材料。随着纳米科学的迅速发展及其与物理、化学、材料、生物等学科的不断交叉渗透，越来越多的纳米和微米材料被设计和制备出来，并应用于光电材料、机械化工、医疗诊断及生物工程等领域，取得了令人瞩目的进展和成就，胶体微粒运载多种药物和生物活性大分子如多肽、蛋白质和基因等，作为新型的药物载体和分子诊断探针而受到广泛的关注。       PLGA由于其良好的生物相容性和可降解性，成为药物控制释放系统最常用的聚合物载体材料。在这里，我们分别以正电荷的PEI与负电荷的BSA为分散剂利用O/W乳化-溶剂挥发法制备了不同表面电荷的两种粒子，以内皮细胞为模型研究比较了细胞对两种微粒的内吞过程和功能变化。结果显示细胞能够较快地吞噬正电荷表面的微粒，而且正电荷表面的微粒对细胞毒性与功能的影响更大。论文发表于学科核心杂志Biomacromolecules （IF 5.3）上。   Dahai Yu †, Yuying Zhang †, Xiangyan Zhou , Zhengwei Mao *, and Changyou Gao *. Influence of Surface Coating of PLGA Particles on the Internalization and Functions of Human Endothelial Cells. Biomacromolecules, 2012, 13 (10), pp 3272–3282. DOI: 10.1021/bm3010484

盐处理多层膜的表面化学和溶胀对平滑肌细胞迁移行为的影响

      细胞迁移是生物体内与组织再生，伤口修复，肿瘤转移等生命过程相关的一个重要的生理活动。通过材料性质调控细胞的迁移行为，是了解和设计组织再生材料的前提。本课题组研究了材料表面各种参数对血管平滑肌细胞行为的调控作用，发现细胞的粘附和迁移行为主要受材料表面化学组成和机械性能的影响，而不由表面粗糙度和亲疏水性调控。带有负电的和具有较高溶胀率的表面有利于促进细胞迁移。这些规律的发现有利于我们指导细胞诱导性材料的设计。 论文在表面界面领域核心期刊Journal of Royal Society Interface(SCI Impact factor: 4.4)上发表。 Lulu Han, Zhengwei Mao, Jindan Wu, Yuying Zhang and Changyou Gao*. Influences of surface chemistry and swelling of salt-treated polyelectrolyte multilayers on migration of smooth muscle cells. Journal of Royal Society Interface, doi: 10.1098/rsif.2012.0546.

[转]新加坡南洋理工大学Mary Chan教授招高分子化学PHD和博后

Polymer Chemist Position at Nanyang Technological University (Singapore)   Antimicrobial polymers are now urgently needed to combat bacteria and fungi. Antimicrobial polymers are superior to antimicrobial peptides as they are can be designed to be non-toxic and biocompatible. We have developed various antimicrobial polymers and peptides that are highly effective and our findings are published in top journals like Biomacromolecules, Biomaterials, Adv. Materials, and Nature Materials.   Requirement: i) one PHD student (to study at NTU under Professor Mary Chan) ii) one Postdoctoral fellow (PHD degree in Polymer Chemistry or related field is necessary)   Remuneration: The pay is competitive and the position offers opportunity for technology, innovation and commercialization.   How to Apply: Please send email to Professor Mary Chan at School of Chemical and Biomedical Engineering at NTU. Email: mbechan@ntu.edu.sg Website: http://www3.ntu.edu.sg/home/mbechan/   Biography Professor Mary Chan-Park is currently a full professor at the School of Chemical and Biomedical Engineering at the Nanyang Technological University Singapore (NTU Singapore). Her main research interests are in polymers in nanoscience and biotechnology. She has developed a new series of antimicrobial polymers leading to patents that have been licensed to companies.  She has published extensively, with more than 170 papers in top-tier journals such as Nature Materials, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Small, J. Biomed. Materials Research Part A, Biomaterials, etc.   Dr Chan-Park obtained her B.Eng (Chem) and PH.D from the National University of Singapore and MIT in 1986 and 1993 respectively. Professor Mary Chan joined the academia in 2001, bringing with her extensive experience from the chemical industry.  She was formerly a senior technical manager in Sipix Imaging (CA, USA) working on e-paper and deputy director at the Singapore Institute of Standards and Industrial Research before joining NTU.     

2012课题组集体照

通过细胞-细胞相互作用调控细胞在梯度材料上的定向迁移行为

      细胞迁移与胚胎发育、伤口愈合、免疫应答、组织发育及很多病理过程都密切相关。细胞在体内的迁移通常是通过梯度的可溶性化学因子（趋化性）或梯度的基底表面的分子（趋触性）对细胞产生诱导效应而发生的定向运动。因此，研究材料和细胞之间的相互作用，利用材料表面界面调控细胞的定向迁移是组织工程和再生医学面临的主要挑战之一。       本文通过调控细胞密度观察细胞迁移行为，首次发现低密度的细胞在梯度多层膜表面为无规运动，而适当密度的细胞可通过细胞-细胞的相互作用使其有明显向低溶胀度区域迁移的趋势。通过对细胞与基底的黏附力和细胞黏着斑的研究，发现细胞与细胞的相互作用与细胞之间肌动蛋白的联接相关，在此基础上细胞向黏附力更大的区域发生定向迁移。本研究提供了有效的方法来制备梯度表面并调控细胞迁移，可为将来设计复杂的组织再生材料奠定基础。       论文在生物材料领域权威期刊Biomaterials (SCI Impact factor: 7.404)上发表。 Lulu Han, Zhengwei Mao, Jindan Wu, Yang Guo, Tanchen Ren, Changyou Gao. Biomaterials, 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2012.10.041  

伊利诺伊大学厄巴纳－香槟分校Steve Granick教授学术报告

王美聪、王秉和宋亦超同学顺利通过学位论文答辩

      2012年12月10日下午，我组王美聪、王秉和宋亦超同学的学位论文答辩在高分子楼附楼会议室顺利进行。王美聪和王秉同学的博士学位论文答辩邀请了材料系翁文剑教授作为主席，生科院王金福教授、高分子系孙景志、高长有和马列教授作为委员。宋亦超同学的硕士论文答辩同样邀请了翁文剑教授作为主席，高分子系孙景志、高长有和马列教授作为委员。三位同学依次就其研究生期间的工作进行了介绍。       宋亦超同学的主要工作是采用膜乳化法制备海藻酸钙的微球，并利用该微球在氯化钠盐溶液中钙离子会被钠离子替代而生成自由羧基的性质来装载抗癌药物阿霉素，考察了阿霉素从上述盐溶液处理的海藻酸钙微球中的可控释放。进一步在上述微球中包裹硫酸钡，为体内显影提供了可能。最终宋亦超同学考察了该微球的血液相容性，表明了该微球用作栓塞材料具备良好的前景。       王美聪同学发现不同温度的PCL溶液在不同的低温环境中处理时，可以得到不同结构的支架或者微粒。通过考察PCL的变温过程以及对其终态进行表征，利用高分子物理的原理对这一现象进行解释。最终通过控制实验条件得到了微球堆积型支架，并且研究了该支架对骨髓间充质干细胞分化的影响，为该支架用于体内组织修复材料提供了可能。       王秉同学的主要研究内容为几种胶体微粒的胞吞及其对细胞功能的影响，主要考察了金属氧化物微粒，装载药物的PLGA纳米微粒以及氧化还原响应的聚电解质微胶囊的胞吞行为及其对细胞功能的影响，为胶体微粒的潜在生物医学应用提供了可能。       各位专家就他们的论文分别提出了许多建议和意见，进行了热烈的讨论。通过答辩委员会老师的讨论，一致同意三位同学通过学位论文答辩。祝贺三位同学顺利完成学业，望各位同学在今后的工作和生活中继续创造佳绩！      

武汉理工大学孙涛垒教授学术报告

梯度材料诱导干细胞定域分化

       界面组织工程注重不同组织间连接部分（界面）的修复，突破了传统组织工程中针对单一组织进行修复的限制，其中也蕴含很多新的科学问题。我们希望通过构建性质梯度渐变的生物材料并诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）的定域分化以实现相邻组织界面的修复。       我组基于胺解发展了聚酯生物材料表面活性化的系列方法（具体可参见我组新发表的综述：RSC Adv., 2013, DOI: 10.1039/C2RA22358A）。在本文中，我们首先利用梯度胺解在聚己内酯（PCL）膜表面构建了-NH2的密度梯度；随后通过戊二醛（GA）偶联了具有成骨诱导作用的活性小分子阿仑膦酸钠（Aln），从而在PCL膜表面成功引入了Aln的密度梯度。体外培养表明，通过与细胞表面受体Cx43作用，表面接枝Aln可促进大鼠BMSCs的成骨分化，其效应与其密度正相关。进一步的研究证实梯度分布的Aln定域上调了成骨相关蛋白碱性磷酸酶（ALP）、一型胶原（Col I）、成骨相关转录因子Runx2和骨钙素（OCN）的表达，显示其成功诱导了BMSCs的定域分化。       本文在可降解生物材料表面实现了BMSCs的定域分化，为在三维体系中利用类似方法调控干细胞分化并最终用于界面组织修复提供了新的设计思路和依据。题为《Control over the gradient differentiation of rat BMSCs on a PCL membrane with surface-immobilized alendronate gradient》的相关论文已被生物材料领域核心期刊Biomacromolecules（Impact Factor: 5.479）接收（DOI: 10.1021/bm301523p）。    

负载siRNA的皮肤再生材料诱导全层皮肤无瘢痕修复

    细胞的所有行为都受到各类生物活性因子复杂而精确的调控。近年来，将生物活性因子（如：小分子药物、生长因子、功能多肽、功能基因）与支架材料结合而构建的生物活性支架是组织修复与再生材料领域研究的热点。小干扰RNA（siRNA）是一种新兴的生物活性因子，其作为核酸药物导入细胞内，可特异性下调目标基因的表达。       “如何抑制瘢痕化”是皮肤再生材料研究中重要而又难解的问题。本文以三甲基壳聚糖（TMC）作为siRNA载体、与特异性针对转化生长因子ß1（TGF-ß1，瘢痕化的重要诱导因子）的siRNA复合为纳米粒子；进一步通过TMC/siRNA粒子的负载，构建具有RNA干扰功能的胶原-壳聚糖/硅橡胶双层真皮替代物（RNAi-BDE）。体外实验证明，RNAi-BDE可实现siRNA的长效释放及对TGF-ß1的下调。猪背部全层皮肤缺损模型的体内实验证明，RNAi-BDE可在至少30d内抑制TGF-ß1及其它瘢痕特征因子Col I, Col III, α-SMA的表达。材料作用73天后，诱导再生真皮组织和正常皮肤组织十分类似，新生胶原束有序编织形成三维复杂结构；而未负载siRNA对照组的真皮组织呈现典型的瘢痕特征，胶原束无序排列形成简单结构。       本文将siRNA技术与组织修复与再生材料相结合，代表了组织工程和再生医学基础研究的最前沿，类似报道尚不多见。本文将具有RNA干扰功能的支架应用于大动物模型的皮肤修复再生并实现瘢痕抑制效果，在相关领域中尚属首次报道。       该题为 《RNAi functionalized collagen-chitosan/ silicone membrane bilayer dermal equivalent for full-thickness skin regeneration with inhibited scarring 》的论文已被生物材料领域权威期刊Biomaterials (SCI Impact factor: 7.404)接收。      

PAH/PSS微胶囊在含有Ca2+和OH-溶液中的收缩及机理研究

      基于模板法的层层自组装聚电解质微胶囊经过十多年的发展，其物理化学性能已经研究得较为详尽，其中尤以PAH/PSS体系的微胶囊研究得最为广泛。这种中空的三维膜结构与平面膜相比，研究其物理化学性能时可以摆脱平面的基底的影响，从而得到更为丰富的信息。       聚电解质微胶囊组装组分丰富的可选择性可赋予胶囊不同的物理化学响应性。在以往的文献报道中，PAH/PSS胶囊由于PAH这种弱聚电解质的存在使得它在强碱性的溶液中不稳定，会发生PAH的去质子化而导致胶囊的解离。在本文中，我们发现PAH/PSS胶囊在含有Ca2+的碱性条件下不发生解离，而是发生收缩的现象。       通过对Ca2+和OH-两种因素的调控，系统研究了影响胶囊收缩程度的因素，发现这两者对胶囊的收缩起到了协同作用。这种收缩现象同样可以发生在由其他含有-NH3+和-SO3-的聚电解质组装得到的微胶囊中，而二价的Ba2+也可代替Ca2+起到相似的作用。此外，通过紫外光谱来测定在收缩过程中发生的质量损失，并采用XPS来测定收缩时结合在胶囊上的Ca2+含量。通过以上的实验结果推测胶囊发生收缩的机理，最后将这个机理应用到以PDADMAC为最外层的(PDADMAC/PSS)4.5胶囊中，以温度代替OH-的作用，Ca2+与PSS络合，使得原本在较高温度下发生膨胀的(PDADMAC/PSS)4.5胶囊在Ca2+中，50℃下发生了收缩，从而验证了所推测机理的正确性。       题为《Phenomenon and Mechanism of Capsule Shrinking in Alkaline Solution Containing Calcium Ions》的论文被物理化学领域核心期刊The Journal of Physical Chemistry B（SCI impact factor: 3.696）接收发表。       全文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp307922e

课题组元旦聚餐活动

      值此辞旧迎新之际，课题组在12月30日举办了元旦聚餐活动。     包饺子是中国新年的传统活动，下午大家聚在一起包饺子，每个人都干劲十足，在欢声笑语中，热腾腾的饺子很快就摆到了桌子上。     包完了饺子，大家围在一起吃火锅。同时周想燕、李菲菲、胡彬等几位同学在厨房忙碌着，为大家端上了可乐鸡翅、茄盒、番茄炒蛋等菜，一上桌便被大家一抢而空。外面虽是寒冷的冬天，可屋里却是暖意融融。最后在欢声笑语中，本次活动圆满结束。     新年新气象，大家对新的一年都有自己的期待，希望大家都能够努力实现自己的梦想。同时也祝课题组这个大家庭在老师和同学们的共同努力下，在新的一年里发展越来越好！    

课题组2012-2013秋冬学期总结大会暨课题组聚餐活动

      2013年1月27号上午8点，我课题组2012-2013年度秋冬学期总结大会在高分子楼230举行。课题组全体老师和同学参加了本次总结大会。     总结大会由马列老师主持，首先是同学们依次总结本学期自身工作进展与成果，分享这半年所取得的进步。各位老师在听取同学们报告的同时，对大家的工作也提出一些建议。再次是各位老师对本学期工作的总结，并对下一阶段工作作出展望。最后高老师鼓励大家再接再励，争取在2013年取得更好的成果！整场总结大会在一种严肃活泼的氛围中顺利结束。     会后，课题组在茶馆进行了聚餐，并开展打牌玩游戏等休闲活动，将场内气氛推向最high。     此次总结大会及聚餐活动，不仅增强了组内的凝聚力和向心力，而且增进了老师同学们的关系，相信在新的一年我们能更出色，更优秀！     以下是聚餐时的照片  

新学期首次课题组组会暨“优秀研究生”颁奖仪式顺利举行

      新春伊始，暖意浓浓。在这春暖花开的时候，我们迎来了新的学期。本学期首次组会于2013年2月25日下午2：00准时在高分子楼228召开，课题组全体老师和同学参加了本次组会。     组会由李慧英同学主持，由刘幸、佘书鹏等6人分别做报告，报告条理清晰，内容丰富，引发老师和同学的激烈讨论，主持人活泼幽默，整个报告呈现严肃紧张、活跃欢快的良好氛围。     报告结束后，高长有老师宣布获得2012年下学期课题组“优秀研究生”荣誉的学生，分别是李博、任探琛、邓君、姜朋飞、叶辰、王海生、张兵、张元洪、刘小凡，共9人，同时也对其他同学的表现进行相当的肯定。之后，由高老师等四位老师分别对获奖的研究生颁发奖杯，每个人手捧着分量沉重的奖杯，都非常高兴。最后老师们和这些同学合影留念。这是课题组开始实行对获得“优秀研究生”荣誉的同学颁发奖杯的政策，希望这些同学能再接再厉。     最后，高老师对本次组会做出最后总结，对新学期的部分工作进行部署和展望，鼓励大家及时调整状态投入新的工作，以更加蓬勃的朝气和锐意进取的志气，取得更加丰硕的成果。     总之，本次组会开启了新学期的篇章，相信大家在经过寒假的休息调整之后，会有更加饱满的精神迎接未来的挑战，课题组的明天会在大家共同的努力下更加辉煌灿烂。