1. Adv. Fiber Mater. :功能性电纺纤维用于癌症局部治疗
尽管在癌症的治疗上做出了巨大的努力和进步,但是肿瘤的复发和转移仍然是重大的挑战并且需要新颖的治疗策略。
近年来,生物材料和药物递送系统的发展促进了癌症局部疗法的发展,其中电纺纳米纤维支架由于其多孔结构,相对大的表面积,高载药量以及与天然细胞外基质的相似性而具有广阔的前景。
回顾了电纺纳米纤维支架这一迅速发展的领域,它是一种用于癌症局部治疗的药物输送系统,特别是解决了刺激反应性药物释放及其与干细胞和免疫疗法的结合。
还讨论了目前遇到的挑战和未来的前景。
Zhao, J., Cui, W. Functional Electrospun Fibers for Local Therapy of Cancer. Adv. Fiber Mater. (2020). https://doi.org/10.1007/s42765-020-00053-9
2. Nano Lett.:受冰启发的超润滑静电纺丝纳米纤维膜,可防止组织粘附
清华大学张洪玉&上海交大瑞金医院崔文国&约翰霍普金斯大学毛海泉受冰的超润滑表面(SLS)的启发,研究者在可控相对湿度(RH)下通过静电纺丝在聚己内酯(PCL)/聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)(PMPC)复合纳米纤维膜上构建了一个超润滑表面(SLS),该表面由超薄且连续的表面束缚水层组成。
纳米纤维上的两性离子PMPC赋予了结合水表面层,从而产生了水合润滑表面。在20%RH下制备的电纺PCL/PMPC纳米纤维在PMPC与PCL的重量比为0.1时达到约0.12的最小摩擦系数(COF)。
在较高的相对湿度下,在复合纳米纤维上形成了COF小于0.05的SLS。工程纳米纤维膜上SLS水化层的高稳定性有效抑制了成纤维细胞的粘附,并显著降低了肌腱在体内修复过程中的组织粘附。
Wang Y., Cheng Liang., Ice-Inspired Superlubricated Electrospun Nanofibrous Membrane for Preventing Tissue Adhesion. Nano Lett.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01990
3. NPG Asia Mater:血管化蚕丝电纺纤维促进口腔黏膜再生
为了赋予纤维促进血管生成和口腔粘膜再生的功能,合成了包裹瘦蛋白的表面胺化脂质体(NH2-LIPs)以及已在聚多巴胺(PDA)溶液中浸泡过夜的丝纤维(SF)膜。
通过PDA的儿茶酚基团和NH2-LIPs的氨基之间的反应将NH2-LIPs嫁接到SF的表面上,以诱导纤维表面上的血管生成,从而促进口腔粘膜再生。
通过PDA加载到SF上的瘦素对细胞增殖没有显着影响,并在10h内在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中形成了162.7个节点的管,加载到SF上的瘦素可以促进血管生成。
术后14天,覆盖有瘦素的纤维膜覆盖的粘膜伤口闭合率达99%。
Qian, C., Xin, T., Xiao, W. et al. Vascularized silk electrospun fiber for promoting oral mucosa regeneration. NPG Asia Mater 12, 39 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41427-020-0221-z
4. Small:静电纺支架实现食道癌的腔内光动力治疗
上海交通大学医学院崔文国教授和苏州大学刘庄教授课题组合作通过静电纺丝技术将产氧的二氧化锰纳米颗粒嵌入电纺丝纤维中,然后将其覆盖在支架上。植入后,纳米颗粒逐渐从纤维中释放出来,然后扩散到附近的肿瘤组织中。
通过MnO2与肿瘤内的内源性H2O2的反应可以有效地缓解缺氧的微环境。在证明了常规皮下小鼠肿瘤模型中支架具有优异的PDT效果后,通过在肿瘤部位插入光纤给予光源,这种支架进一步用于兔子原位食道癌模型中的PDT治疗。
在这种腔内PDT治疗后,观察到兔的存活时间大大延长。综上所述,这项工作表明,纤维覆盖的支架作为纳米颗粒输送平台可以使有效的PDT作为晚期食管癌患者的一种非侵入性治疗方法。
Xiao Junyuan., Nanoparticle‐Embedded Electrospun Fiber–Covered Stent to Assist Intraluminal Photodynamic Treatment of Oesophageal Cancer. Small, 2019.
https://doi.org/10.1002/smll.201904979.
5. Biomaterials:用于骨膜再生的缓释VEGF的多层微/纳米纤维膜
提出了一种分层的微/纳米纤维仿生骨膜,其中VEGF持续释放为骨膜的外源性血管化纤维层,从而在体内诱导内源性形成层,从而使骨膜和骨膜完全再生。
通过胶原蛋白自组装和微溶胶静电纺丝技术实现。透明质酸-PLLA核-壳结构中封装的VEGF被证明以持久的方式被释放.
胶原蛋白与电纺纤维的自组装有助于形成分层的微观/纳米结构,极大地模仿了细胞外基质的微环境,从而为细胞粘附,增殖和分化提供结构和生化线索,并导致形成形成层的形成层。
骨膜生物材料具有通过参与膜内和软骨内骨化的固有的骨膜骨化机制,以均匀和快速的方式,具有优异的抑制疤痕,血管生成,成骨作用来修复骨缺损的优异能力。
Wu Liang., Gu Yong., et al. Hierarchical micro/nanofibrous membranes of sustained releasing VEGF for periosteal regeneration. Biomaterials, 2019.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119555
作者简介
崔文国 上海交通大学医学院附属瑞金医院 教授
主要基于转化生物医用材料,从事骨、关节等组织修复重建的研究。以第一/通讯作者发表SCI论文110余篇(IF>10的20余篇),引用5700多次,H=39,专利40多项,主编Elsevier书籍1本、参编10本国际书籍章节。主持国家自然科学基金项目重点项目、面上项目等各类课题10余项,获国家级青年人才计划等支持。
主要研究方向为纳米生物材料、高分子药物载体和新型组织工程支架。从事静电纺丝的技术和应用研究已8年多时间,并一直努力拓展其在生物医用方面的应用。在静电纺丝技术方面,主要从事静电纺丝机理、纤维形貌控制、纤维表面润湿性、纤维降解模式、不同结构纤维研究。