纳米生物材料在抗病毒疫苗佐剂中的应用

病毒引发的传染病严重危害人类的健康,新型冠状病毒(COVID-19)感染的肺炎疫情已构成全球重大公共卫生事件。疫苗接种是有效防止病毒感染和控制传染病蔓延的重要途径。常规疫苗往往存在半衰期较短、免疫原性不强、靶向性弱、吸收慢、储存和运送要求高等问题。近年来,纳米生物材料由于具有较低的全身毒性,更强的组织靶向性,较高的比表面积和更低的免疫滴度,有望作为疫苗佐剂用于病毒感染性疾病的预防和治疗。本篇综述了纳米生物材料作为抗病毒疫苗佐剂的分类、作用途径和机制,并结合目前正在世界范围内流行的新型冠状病毒肺炎,描述了纳米生物材料在新冠疫苗中的应用。最后,总结了纳米生物材料在抗病毒疫苗佐剂中面临的挑战。     

四种无机纳米颗粒对塑料抗紫外性能的研究进展

无机纳米颗粒在塑料抗紫外的研究中一直备受关注,主要介绍了四种(TiO₂、ZnO、SiO₂、CeO₂)典型的无机纳米颗粒在该领域的应用。首先归纳了其既能吸收又能反射或散射紫外线的抗紫外机理;其次,分别论述了不同无机纳米颗粒适用的紫外光波长范围,以在塑料中的添加方法和应用特点为主线,重点介绍了国内外四种无机纳米颗粒在塑料抗紫外性能中的研究现状和进展;最后,将四种无机纳米颗粒在塑料抗紫外性能中的应用特点进行了对比,提出了应用过程中存在的分散和相容性差等问题,以期为无机纳米颗粒的深入应用和发展提供一定的参考。     

壳聚糖及其衍生物作为疫苗佐剂的研究进展

疫苗佐剂能够增强机体对抗原的免疫应答反应或改变免疫应答反应类型,延长疫苗在体内作用时间,提高疫苗效力。壳聚糖能有效地将疫苗递送到靶抗原递呈细胞或组织,激活抗原提呈细胞,诱导产生免疫应答,促进Th1/Th2应答反应的平衡,因此,壳聚糖作为疫苗佐剂具有一定的潜力。为了解决壳聚糖在中性和碱性溶液中溶解性差,以及进一步提高其黏膜黏附性和靶向性等问题,通过对壳聚糖进行化学改性,生成一系列壳聚糖衍生物,提高其佐剂性能。本论文就近年来有关壳聚糖及其衍生物作为疫苗佐剂和递送系统在疫苗中的应用进行了综述,总结并提出了壳聚糖及其衍生物在疫苗佐剂应用领域所面临的问题以及其未来的发展方向,使读者对其有全面的了解。     

基于树枝状聚合物的无机纳米颗粒的制备及应用

树枝状聚合物具有一些独特性质,包括规整且高度支化的三维结构、完美单分散尺寸、内部空腔以及表面大量的官能团等,因而其在催化、检测、生物医用领域具有潜在应用。这些应用的改进或者实现,往往需要在树枝状聚合物中引入无机纳米颗粒,从而制备得到基于树枝状聚合物的无机纳米颗粒。另一方面,树枝状聚合物的存在能够提升无机纳米颗粒在溶液中的稳定性、抑制团聚,从而长时间保留纳米颗粒的优异性能。在过去几十年,因为其优异的性质和潜在的应用,基于树枝状聚合物的无机纳米颗粒吸引了众多科研人员的关注。依据其结构特点,可以将基于树枝状聚合物的无机纳米颗粒大致分为以下三类:(1)树枝状聚合物包裹的无机纳米颗粒;(2)树枝状聚合物稳定的无机纳米颗粒;(3)树枝化基元稳定的无机纳米颗粒。本文侧重归纳并总结近五年基于树枝状聚合物的无机纳米颗粒的制备方法,以及其在催化、生物医用、检测领域的研究进展,并对其制备方法和应用发展进行了展望。     

生物医用纳米颗粒表面的两性离子化设计

生物医用纳米颗粒的表面设计对维持纳米颗粒稳定性和抑制蛋白质非特异性吸附从而实现体内长效循环等具有重要意义.具有细胞膜仿生结构的两性离子界面能通过离子静电作用形成高效水合层,不仅可有效增强纳米颗粒的稳定性和抗免疫清除能力,通过提高体内循环时间增强其"被动"靶向能力,而且当与环境响应性或生物活性分子复合后,还可有效实现纳米颗粒的"主动"靶向功能,因此"两性离子化"已经发展为纳米颗粒表面设计的新策略.本文主要概述了两性离子材料在生物医用纳米表面设计中的应用进展,包括小分子和聚合物两性离子对无机纳米颗粒的表面修饰、聚合物两性离子组装体用于抗肿瘤药物传递等,同时也介绍了混合电荷材料的一些特殊性质和应用.     

纳米颗粒透明分散体及其高性能有机无机复合材料

纳米颗粒分散是无机纳米材料在有机体系中应用的关键.本文提出了采用纳米颗粒液相分散体制备高度分散纳米透明有机无机复合材料的新方法,发明了超重力反应-萃取相转移方法制备纳米颗粒液相透明分散体技术,介绍了其制备原理和实施效果,以及其在纳米复合节能膜、纳米润滑油脂和高固含量光学材料等有机无机纳米复合材料中的最新研究进展.     

壳聚糖和普朗尼克介导猪白细胞介素-23基因体内表达对PRRSV疫苗的免疫增强效应

猪繁殖和呼吸综合征(PRRS)是一种严重影响养猪业的高度传染性疾病,目前预防这种疾病的疫苗免疫还存在一定缺陷。本研究旨在探索一种有效的佐剂以提高其免疫效力。将猪IL-23基因重组质粒用壳聚糖和普朗尼克材料包裹制成纳米颗粒,命名为VRIL23-CNP-Pluronic。将28日龄小鼠分为两组,分别肌肉注射VRIL23-CNP-Pluronic(实验组)和VR1020-Pluronic(对照组),两组均同时接种PRRSV疫苗,在接种后第0、7、14、28和35天采集血样并分析免疫变化。实验组中PRRSV特异性抗体、IgG1和IgG2a水平、CD4+和CD8+T淋巴细胞数量均极显著高于对照组(p0.01);经qRT-PCR分析,与对照组相比,实验组小鼠的IL-23、TLR1、TLR6、STAT1、IL-10、TNF-α、IL-15和CD62L基因表达水平均极显著上调(p0.01)。结果表明,VRIL23-CNP-Pluronic能促进小鼠对PRRSV疫苗的免疫应答,并为其作为新型PRRSV疫苗佐剂的开发提供理论基础。     

三角银纳米柱的研究进展*

由于三角银纳米柱独特可调的光学性质及其在生物分子和无机离子检测等领域的重要应用前景而引起了人们的关注。本文综述了三角银纳米柱的研究进展,介绍了三角银纳米柱的光学性质,几种主要的制备方法,三角银纳米柱的表面修饰、颗粒膜的制备以及在无机离子检测中的应用,并对三角银纳米柱在应用中存在的结构不稳定性问题以及现行的解决方法进行了综述。     

基于高分子的疫苗递送系统构建和应用

疫苗是人类用于抵御病原体入侵所开发的一类生物制品,能够有效地控制和预防各种传染性疾病,而现有的一些疫苗由于其成分和结构的缺陷,使得其免疫原性较差,不能很好地诱导机体产生免疫反应,保护机体。因此,如何通过合理设计,使用合适的载体和佐剂构建有效的疫苗递送系统成为学术界和产业界的关注重点。本文回顾了现有疫苗递送系统的进展,并阐述了现有疫苗递送系统的不足和高分子疫苗递送系统的优势,随后结合本课题组相关研究工作从天然高分子和合成高分子两方面系统阐述了高分子疫苗递送系统在各种类型疫苗中的应用,同时思考了高分子疫苗递送系统在开发新的免疫方式上的优势和广泛应用前景,并展望了高分子疫苗递送系统的未来发展趋势。     

纳米铝佐剂吸附HBsAg及其免疫学效应的研究

纳米材料用作疫苗佐剂,已受到极大重视[1～4].Kreuter等[5]于1981年首次将纳米材料应用于疫苗佐剂.但直到20世纪90年代初,纳米生物学领域才有了长足进步[6].铝佐剂包括Al(OH)3和AlPO4两种,而Al(OH)3是目前唯一被FDA认证的人用佐剂.本文自制纳米铝佐剂,通过物理吸附HBsAg,以常规铝佐剂为对照,研究Balb/c小鼠和豚鼠对两种佐剂疫苗的体液免疫应答和细胞免疫应答.1实验部分1.1材料、仪器和实验动物HBsAg纯抗原、OPD、辣根过氧化物酶标记的羊抗Balb/c小鼠IgG、ConA、RPMI1640、小牛血清、3H-TdR、氢氧化铝佐剂商业品(2mg/mL);纳米…     

离子掺杂介孔生物活性玻璃的合成及应用研究

骨填充和骨替代生物材料的研究与开发是骨修复领域重要的研究方向之一。介孔生物活性玻璃（MBG）因其具有良好的生物活性以及可调节的孔径和有序的介孔结构,将在骨修复再生中发挥重要作用。通过不同的制备加工方法能得到纤维、支架、中空结构或纳米颗粒结构的MBG;大量研究表明,在MBG中掺杂少量的治疗性无机离子,能赋予它们更多的生物学特性,包括成骨、抗菌、抗炎、止血或抗癌特性;而且无机离子掺杂的MBG作为支架或纳米颗粒加工后,仍然具有出色的生物活性反应。此外,通过在介孔结构内负载生物活性分子、治疗药物和干细胞可进一步改善MBG的性能。本文介绍了近年来MBG的合成、金属离子掺杂MBG的抗菌性能以及MBG在其他方面的应用进展。     

高分子免疫佐剂材料

佐剂是一种添加到疫苗中,使疫苗能够非特异性地增强机体对抗原的特异性免疫应答的物质,是疫苗和免疫治疗的重要组分.为了解决当前市场上小分子和生物制剂佐剂靶向性差、系统暴露度高、生物毒性强等问题,具有免疫刺激活性和生物安全性的高分子材料正在成为免疫佐剂领域的研究热点.在本专论中,我们回顾了近年来发现的具有免疫刺激活性的天然来源或人工合成的高分子佐剂材料,并介绍了用来担载或键合小分子佐剂的高分子材料.提出了“高分子免疫佐剂材料”这一概念,并指出,高分子免疫佐剂材料不仅能够本身作为模式识别受体激动剂而激活免疫系统,具有相比于小分子佐剂更加安全可控的优势,并且可以与小分子佐剂以物理包埋或化学键合的方式相结合,控制抗原和小分子佐剂的体内传输与释放行为,进而增强免疫系统的响应.希望通过本专论的讨论,可以进一步明确对高分子免疫佐剂材料的理解,推动疫苗与免疫治疗这一新兴技术领域的发展.     

球状功能性烟草花叶病毒纳米颗粒的制备及表征

烟草花叶病毒(TMV)由于其良好的生物相容性、单分散性、多价性、低成本等优点,已作为功能材料的基本构筑单元应用于光电器件、组织工程、疫苗载体,无机纳米材料制备等研究领域。然而,相比于棒状的TMV,球状TMV纳米颗粒无核酸分子,抗环境影响能力更强,比表面积更大。本文利用蛋白质的热致变性原理,对经基因和化学改性后的棒状TMV如半胱氨酸突变体(TMV-Cys)、赖氨酸突变体(TMV-EPMK)和β-环糊精(β-CD)修饰的TMV(TMV-β-CD)进行热变性处理,探究其形成球型纳米颗粒(TMV-SNP)的能力及功能性。结果显示,改性后的TMV经历热变性后可得到形貌均一的球型纳米颗粒,且其暴露在纳米颗粒表面的功能基团Cys、Lys和β-CD仍具有反应活性。     

多功能纳米佐剂在肿瘤疫苗中的应用

作为一种新的治疗策略,免疫疗法已发展成为继手术、化疗和放疗之后的第四种肿瘤治疗手段,并展现出良好的应用前景。肿瘤免疫治疗的方法种类繁多,其中将纳米技术应用于治疗性的肿瘤疫苗,极大地提高了疫苗的效应。本文介绍了纳米佐剂在肿瘤疫苗中的多种功能,重点介绍了几种纳米粒子的合成方法和疫苗治疗效果,总结了纳米技术用于肿瘤免疫治疗的一些新思路,并对应用纳米技术解决肿瘤疫苗面临的挑战进行了初步的分析和展望。     

高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计与制备及其应用

传统的高折射率聚合物光学材料,可以通过向聚合物中引入一些芳香环,含硫基团以及除氟以外的其他卤素原子来提高聚合物光学材料的折射率,但是就目前的研究现状来看,这类纯聚合物光学材料的折射率一般都低于1.8.而将具有高折射率的无机纳米粒子引入到聚合物中,所制备的聚合物-无机纳米光学材料的折射率能够达到1.8以上.而且这类高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料同时具有高分子光学材料和无机材料的双重优点,具有广泛的应用前景.鉴于当前高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料发展之迅速和其研究与开发的重要性,并结合目前国内外的研究现状,本文就高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计、制备方法及其相关应用做一个比较系统的介绍,同时对这类材料在未来研究中所应注意的问题也提出了相应的看法.     

用于抗新型冠状病毒的无机表面材料及其作用机制

由新型冠状病毒所导致的新冠肺炎疫情已对人类健康造成严重威胁, 病毒的大范围传播增加了对抗病毒表面材料(尤其是用于公共场所中)的需求. 本文综述了一系列具有抗病毒性能的无机表面材料, 包括金属单质及其衍生物、 石墨烯及其衍生物和沸石, 以及它们各自的抗病毒机制; 最后, 对无机抗病毒表面材料领域所面临的挑战与发展前景进行了总结与展望.     

有机染料-层状硅酸盐光活性纳米复合材料*

有机-无机纳米复合材料,尤其是有机客体插层入无机层状固体自组装形成的纳米复合材料,因其独特的微观结构与性能,在超分子构筑纳米材料领域中具有特殊地位。本文主要介绍了光致变色与光致发光光功能性有机染料插层层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展,着重讨论了螺吡喃、偶氮、二芳基乙烯、芘、香豆素等染料在二维纳米片层间独特的光学行为、有序排列形态、构筑的多层功能性薄膜及其在光功能性材料开发方面的应用前景。     

无机纳米材料在骨代谢调控中的应用

与有机和高分子纳米材料相比,无机纳米材料具有化学性质稳定、力学性能优良、生物相容性和骨诱导性良好等优势,是用于骨代谢调控的主要材料。文章分别从细胞、分子及动物水平总结了羟基磷灰石、稀土纳米材料、金纳米颗粒、碳纳米管等无机纳米材料在骨代谢调控中的作用及其机制,并对无机纳米材料在骨代谢调控中面临的挑战进行了展望。     

有机-无机纳米复合微球研究进展北大核心CSCD

有机-无机纳米复合微球是指两种或两种以上的粒子经表面包覆或复合处理后形成的纳米尺度颗粒。近年来,有机-无机纳米复合微球在各领域具有广泛应用前景而备受关注。本文归纳了目前比较成熟的合成技术和先进工艺,将制备有机-无机纳米复合微球的方法分为溶胶-凝胶法、原位聚合法及其他实验方法,详细介绍了原位聚合法,分别从各类方法的特点和应用等方面进行详尽地分析和阐述,并对有机-无机纳米复合微球的实际应用做了比较系统的总结。最后,展望了有机-无机纳米复合微球的发展和前景。     

功能化的无机复合体系

通过化学物理相互作用将不同组分进行复合可以形成各种各样的复合体系。如果体系中的组分均为无机物或以无机物为主则相应的复合体系称为无机复合体系。通过对组成、结构及形貌等进行设计与调控,可以赋予无机复合体系独特的性质和功能。常见的无机复合体系主要包括主-客体复合物、配位聚合物以及各种纳米复合体系等。这些无机复合体系的功能化对新材料及新能源的开发和利用具有重要意义。本文综述了各种新型无机复合体系的最新研究进展,总结了本课题组在无机复合体系及其功能化的设计与开发方面取得的最新结果,并对功能化的无机复合体系作为新型材料的应用进行了展望。