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生物化学与生物物理进展 2022年第6期49卷 1018-1035页

作者：张琼丹陈朝霞李芾瑶张宇东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096

小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默,对基因调控及疾病治疗有重要意义。siRNA作为药物需要克服血管屏障、实现细胞内吞及溶酶体逃逸,同时还需要避免核酸酶作用下发生降解。因此,设计... 详细信息

小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默,对基因调控及疾病治疗有重要意义。siRNA作为药物需要克服血管屏障、实现细胞内吞及溶酶体逃逸,同时还需要避免核酸酶作用下发生降解。因此,设计合适的纳米载体以帮助siRNA成功递送进细胞并发挥作用是目前siRNA药物发展的重要目标。纳米载体的材料种类、尺寸、结构、表面修饰等精确设计是实现siRNA药物成功递送的重要因素。随着研究的深入和应用的发展,siRNA药物纳米载体的精确控制制备、精准靶向递送及多功能化取得了较好的成果。本文围绕siRNA药物纳米载体,对siRNA药物应用及其递送困难、siRNA药物纳米载体主要设计策略、目前siRNA药物上市情况进行介绍,同时对其未来发展方向进行展望。

关键词： RNA干扰 siRNA药物纳米载体纳米药物递送

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微纳米图案化表面对细胞行为的影响

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分析测试学报 2022年第4期41卷 529-535页

作者：顾寅伟李艳凌晶晶顾宁东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室江苏南京210096

在再生医学领域中,材料对细胞生长和组织修复的调节作用一直是极为关键的问题。随着表面图案化技术的发展,在材料表面制备规则、可控、种类多样的图案化区域成为可能,因而该技术被广泛应用于再生医学、组织工程以及细胞诊断等相关学科... 详细信息

在再生医学领域中,材料对细胞生长和组织修复的调节作用一直是极为关键的问题。随着表面图案化技术的发展,在材料表面制备规则、可控、种类多样的图案化区域成为可能,因而该技术被广泛应用于再生医学、组织工程以及细胞诊断等相关学科领域。通过微纳米表面图案化方法,改变材料的化学性质和拓扑结构,从而实现对细胞粘附、迁移、增殖、凋亡、基因表达及分化的调控,受到越来越多关注。这其中涉及多种多样的微纳米结构、基底材料、修饰材料、细胞类型和细胞行为。该文归纳了目前主要的微纳米表面图案化方法,并从各向异性拓扑结构、各向同性拓扑结构以及复合型结构着手,概述了基于材料微纳米结构对细胞行为调控这一领域的研究工作,尝试总结细胞行为与生长环境的具体联系,为再生医学中所使用的支架、植入物的设计提供参考。

关键词：微纳米结构表面图案化细胞导向再生医学

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用于深部组织微创及无创连续监测的柔性电子器件

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中国科学：化学 2022年第11期52卷 2027-2044页

作者：袁月辉唐文杰吴昊陈士晟任雪洋胡本慧顾宁南京医科大学生物医学工程与信息学院南京211166 东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096

深部组织信号与疾病间有着强烈的相关性,临床上对深部组织的检测诊断一般依赖于医学影像设备等大型仪器,成本高昂且不利于长期监测.不同于笨重的大型设备,微创及无创的柔性电子器件可以在体长期佩戴,实现深部组织信号的连续采集,有助于... 详细信息

深部组织信号与疾病间有着强烈的相关性,临床上对深部组织的检测诊断一般依赖于医学影像设备等大型仪器,成本高昂且不利于长期监测.不同于笨重的大型设备,微创及无创的柔性电子器件可以在体长期佩戴,实现深部组织信号的连续采集,有助于疾病的早期诊断,进行精准化、个性化治疗.在本综述中,我们讨论了深部组织的生理、生化信号的检测机制,重点分析器件的制备方法、关键性能指标以及数据无线传输技术.最后提出了该领域存在的挑战和可能的解决策略.

关键词：柔性电子器件深部组织感知健康监测

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铁基磁性纳米材料在神经调控应用中的研究进展

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中国材料进展 2022年第9期41卷 669-678页

作者：柳东芳顾宁东南大学医学院江苏省分子影像与功能影像实验室江苏南京210009 东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室江苏南京210009

铁基磁性纳米材料能够将外部磁场转化为局部的热、电、机械力等刺激信号,实现对神经元的远程无线精准调控,在研究神经网络功能和神经疾病治疗领域都具有良好的应用前景。从基于磁性纳米颗粒的磁遗传学、磁热遗传学、磁电效应、磁致机械... 详细信息

铁基磁性纳米材料能够将外部磁场转化为局部的热、电、机械力等刺激信号,实现对神经元的远程无线精准调控,在研究神经网络功能和神经疾病治疗领域都具有良好的应用前景。从基于磁性纳米颗粒的磁遗传学、磁热遗传学、磁电效应、磁致机械力和磁化学遗传学神经调控5个方面综述磁性纳米材料介导的神经调控技术,讨论磁性纳米材料在脑内的植入稳定性、生物安全性及与细胞膜的相互作用,并对用于神经调控的铁基磁性纳米材料的未来发展进行展望。

关键词：磁性纳米材料神经调控磁场调控氧化铁纳米颗粒磁遗传学磁热遗传学

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超声影响血小板生物活性的研究

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生物医学工程学杂志 2021年第4期38卷 709-715页

作者：刘桃桃杨芳江苏省生物材料与器件重点实验室生物电子学国家重点实验室东南大学生物科学与医学工程学院南京210096

血小板是无核的血液效应细胞,在凝血、止血和血栓形成等方面发挥了重要的作用,但血小板极易受外源性刺激而活化,进而损害血小板天然的生物活性,影响其生物学功能,因此血小板生物活性成为血管类疾病领域研究的热点之一。本文研究了超声参... 详细信息

血小板是无核的血液效应细胞,在凝血、止血和血栓形成等方面发挥了重要的作用,但血小板极易受外源性刺激而活化,进而损害血小板天然的生物活性,影响其生物学功能,因此血小板生物活性成为血管类疾病领域研究的热点之一。本文研究了超声参数(超声声强和作用时间)对血小板生物活性的影响,探究了超声能量对血小板的形貌、聚集能力、微粒释放[P选择素(CD62P)的表达量和微粒个数]等方面的作用。结果表明,在超声频率为1 MHz、作用60 s时间条件下,当声强为0.25 W/cm^(2)时,血小板的形貌、聚集能力以及微粒释放均未被影响;当超声声强大于0.25 W/cm^(2)时,除血小板的聚集能力被影响外,血小板伪足的产生、形态的改变以及微粒释放的增加等效应亦被发现,且这些效应随着超声声强的进一步增加而加剧。在超声频率为1 MHz、声强为0.25 W/cm^(2)条件下,60 s的超声时间对血小板的生物活性不会产生影响;但当超声时间大于60 s时,血小板的形貌、聚集能力及微粒的释放会被影响,血小板的α颗粒分泌CD62P和总蛋白成分不会被影响。因此,超声参数为1 MHz、0.25 W/cm^(2)、60 s时,超声能量对血小板的生物活性没有影响。该研究结果对超声能量参与介导血小板相关疾病的治疗具有重要的意义。

关键词：血小板超声血小板成分生物活性聚集

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细胞生物信息学及技术

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中国科学：化学 2022年第9期52卷 1673-1684页

作者：顾宁王方旭李艳汤天宇曹晨沈艳东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096 南京医科大学生物医学工程与信息学院南京211166 东南大学医学院江苏省分子影像与功能影像重点实验室南京210096

细胞是生命体基本组成单位,其性状与活动过程直接关乎生命体生理与病理.近年来,有关(单)细胞的研究突飞猛进.细胞命运、操控及其生物医学应用首先必须有细胞信息获取与分析作为支撑,但由于技术原理与方法等方面还存在许多难以克服的限制... 详细信息

细胞是生命体基本组成单位,其性状与活动过程直接关乎生命体生理与病理.近年来,有关(单)细胞的研究突飞猛进.细胞命运、操控及其生物医学应用首先必须有细胞信息获取与分析作为支撑,但由于技术原理与方法等方面还存在许多难以克服的限制,相关研究亟待突破.本文简述了细胞生物信息学的由来与分类,梳理了细胞生物信息获取与分析研究的主要进展,并对未来的发展趋势与挑战进行了讨论.

关键词：细胞生物信息学单细胞分析图像处理谱学分析细胞温度

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基于微纳材料与器件测量细胞温度

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科学通报 2021年第15期66卷 1874-1885页

作者：毛伟何伟男杨升韩樾夏李艳顾宁东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096 南京医科大学生物医学工程与信息学院南京211166

最近10年里,科研人员研发了多种微纳尺度测温传感器,希望能够借此来精确测量细胞内的温度或温度分布,但由于单个细胞的诸多限制,这些细胞测温传感器也在不断发展完善.本文将综述近年来基于微纳材料与器件测量细胞温度的研究进展,重点介... 详细信息

最近10年里,科研人员研发了多种微纳尺度测温传感器,希望能够借此来精确测量细胞内的温度或温度分布,但由于单个细胞的诸多限制,这些细胞测温传感器也在不断发展完善.本文将综述近年来基于微纳材料与器件测量细胞温度的研究进展,重点介绍微纳热电偶的实时细胞测温技术,最后介绍此类传感器在药物筛选、疾病诊疗等领域中的应用,并对细胞测温技术的后续发展进行了展望.具体而言,本文指出微纳尺度的细胞测温传感器一般可以分为荧光式细胞温度测量法和探极式细胞温度测量法:荧光式细胞温度测量法主要有作为温度计的有机化合物、量子点、聚合物和生物分子;探极式细胞温度测量法主要有作为热探针的热电偶、铂电阻和碳纳米管.

关键词：细胞测温荧光式细胞温度测量法探极式细胞温度测量法药物筛选疾病诊疗

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电喷雾法制备单分散微球及其生物医学应用

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国际生物医学工程杂志 2023年第1期46卷 88-94页

作者：赵天夏马明张宇东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096

电喷雾技术是一种通过驱使静电力来制备微球的方法,具有操作简单、反应条件温和等优点。利用电喷雾技术制备的聚合物微球有着均匀的形貌和良好的单分散性,是一种新的、有良好前途的方法。主要介绍电喷雾技术的装置和原理,总结电喷雾过... 详细信息

电喷雾技术是一种通过驱使静电力来制备微球的方法,具有操作简单、反应条件温和等优点。利用电喷雾技术制备的聚合物微球有着均匀的形貌和良好的单分散性,是一种新的、有良好前途的方法。主要介绍电喷雾技术的装置和原理,总结电喷雾过程对制备的聚合物微球形貌和粒径的影响因素,以及常用于电喷雾技术的聚合物溶液种类,并对电喷雾技术在药物递送、负载纳米颗粒、细胞疗法和生物活性物质递送方面的应用进行综述,展示了广阔的应用前景和潜在的应用价值。

关键词：电喷雾法微球制备生物医学

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纳米材料在医学检测与疾病诊断中的应用

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基础医学与临床 2022年第1期42卷 33-40页

作者：徐颖张宇东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室江苏南京210096

纳米材料具有尺寸小、比表面积高的特点,在光、声、电、热、磁等性质上有着不同于其他传统材料的独特之处。随着纳米材料研究的不断进步,越来越多的功能化纳米材料以及相关器件凭借着高灵敏度、高特异性、准确、快速等优点,在医学检测... 详细信息

纳米材料具有尺寸小、比表面积高的特点,在光、声、电、热、磁等性质上有着不同于其他传统材料的独特之处。随着纳米材料研究的不断进步,越来越多的功能化纳米材料以及相关器件凭借着高灵敏度、高特异性、准确、快速等优点,在医学检测领域得到了广泛应用。纳米材料的快速发展可以为临床诊断提供新的方法,为疾病的预防以及治疗提供更多的科学依据。纳米材料在多种疾病的诊断上均有着较大的发展潜力和广阔的应用前景。本文概述了纳米材料的特性及其用于医学检测的原理,介绍了纳米材料在传染病、恶性肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病和心血管疾病等医学检测中的应用研究进展,并对未来的发展和应用做了展望与评述。

关键词：纳米材料检测疾病诊断

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纳米诊疗研究进展

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中国科学：生命科学 2020年第7期50卷 734-754页

作者：马明武昊安白晨陈玲张宇顾宁东南大学生物科学与医学工程学院生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室南京210096

为了实现肿瘤的个体化精准医疗,"纳米诊疗"领域应运而生.本文介绍了纳米诊疗领域发展过程中重要进展的时间线,详细分析了该领域研究论文发表情况,包括论文发表数量、主要研究机构、主要支持基金以及重要杂志等,并进一步详细... 详细信息

为了实现肿瘤的个体化精准医疗,"纳米诊疗"领域应运而生.本文介绍了纳米诊疗领域发展过程中重要进展的时间线,详细分析了该领域研究论文发表情况,包括论文发表数量、主要研究机构、主要支持基金以及重要杂志等,并进一步详细综述了纳米诊疗平台的构建策略和重要研究进展.纳米诊疗平台的构建策略是将靶向递送、诊断和治疗功能结合在同一个纳米载体上,这种纳米载体可以是聚合物纳米颗粒、脂质体纳米颗粒或是无机纳米颗粒,以实现多种成像模式联合诊断,多种治疗方法协同治疗,以及诊疗一体化等独特功能.纳米诊疗剂通向临床之路困难重重,但精准医疗是未来医学发展的大趋势,诊疗纳米颗粒的临床使用和研究必然具有巨大的发展潜力.

关键词：纳米诊疗纳米颗粒肿瘤治疗精准医疗纳米药物成像

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