针对应用安全性的无机生物医用纳米材料的细胞毒性及其分子机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1204516
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    31.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0206.功能陶瓷
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The inorganic nanomaterials including oxides, sulfides, selenides, calcium phosphates and calcium carbonate exhibited important application potentials in different biomedical fields, such as the biological florescent labeling, bone repair and drug delivery. However, the studies of the possible cytotoxic effects of these materials on human cells and the corresponding molecular biological mechanism are seldom, which results in the serious application safety risk. In this project, the biological molecules without potential cytotoxicity including vitamins, proteins and polysaccharides will be used as the matrices to regulate the preparation of the above-mentioned representative inorganic nanomaterials with different physico-chemical properties. The studies will be performed from three aspects. Firstly, the regulation effects of the preparation methods, preparation conditions, and structures of biomolecules on the physico-chemical properties of the materials will be studied in detail. Secondly, based on various cellular biological and molecular biological methods, the potential cytotoxicities of these materials on different human cells will be studied. Thirdly, the relationship between the physico-chemical properties of the materials and the cytotoxicities will be systematically explored from the cellular and molecular levels. The important factors affecting the cytotoxicities of the materials and the corresponding molecular biological mechanism will be discovered. The results are highly instructive to the improvement of the application safety, purposiveness and effectiveness of the inorganic biomedical nanomaterials in different biomedical fields. Moreover, these results can develop the strong theoretical and laboratory bases for the design and preparation of the novel biomedical materials.
氧化物、硫(硒)化物、钙磷酸盐、碳酸钙等无机纳米材料在生物荧光标记、人骨修复、药物传输等生物医学领域具有广阔的应用前景。然而目前针对这些材料可能对人体细胞产生的毒性作用及相应的分子机制尚缺乏系统深入的研究,存在严重的应用安全风险。本项目拟选择组成和显微结构有代表性的上述无机纳米材料,以维生素、蛋白质、多糖等生物分子为有机基质调控系列无机纳米材料的合成并开展以下三方面的研究。一是研究合成方法、合成条件和生物分子结构对材料理化性质的调控规律;二是综合运用多种细胞分子生物学手段从细胞和分子层次上研究上述材料对系列人体细胞所产生的毒性作用;三是研究材料理化性质与其细胞毒性之间的相互关系并确定影响细胞毒性作用的关键因素,最终揭示其分子生物学机制。研究结果对提高无机生物医用纳米材料在生物医学领域的应用安全性、目的性和有效性具有重要的指导意义,同时可为开发新型生物医用材料提供坚实的理论基础和实验依据。

结项摘要

氧化物、硫(硒)化物、钙磷酸盐、碳酸钙等无机纳米材料在生物荧光标记、人骨修复、药物传输等生物医学领域具有广阔的应用前景。然而目前针对这些材料可能对人体细胞产生的毒性作用及相应的分子机制尚缺乏系统深入的研究,存在严重的应用安全风险。本项目选择组成和显微结构有代表性的上述无机纳米材料,以维生素、蛋白质、多糖等生物分子为有机基质调控系列无机纳米材料的合成并开展以下三方面的研究。一是研究了合成方法、合成条件和生物分子结构对材料理化性质的调控规律;二是综合运用多种细胞分子生物学手段从细胞和分子层次上研究了上述材料对系列人体细胞所产生的毒性作用;三是研究了材料理化性质与其细胞毒性之间的相互关系并确定了影响细胞毒性作用的关键因素,最终揭示了其分子生物学机制。研究结果对提高无机生物医用纳米材料在生物医学领域的应用安全性、目的性和有效性具有重要的指导意义,同时为开发新型生物医用材料提供了坚实的理论基础和实验依据。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Facile preparation of hydroxyapatite–chondroitin sulfate hybrid mesoporous microrods for controlled and sustained release of antitumor drugs
轻松制备羟基磷灰石-硫酸软骨素杂化介孔微棒,用于抗肿瘤药物的控释和缓释
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2014.03.084
  • 发表时间:
    2014-06
  • 期刊:
    Materials Letters
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Fang, Hui;Jia, Weili;Yang, Gai;Yang, Lin
  • 通讯作者:
    Yang, Lin
Synthesis of Pd/XC-72 catalysts by a facile glutamate-mediated method for solvent-free selective oxidation of DL-sec-phenethylalcohol
通过简单的谷氨酸介导方法合成 Pd/XC-72 催化剂,用于 DL-仲苯乙醇的无溶剂选择性氧化
  • DOI:
    10.1039/c3cy20803f
  • 发表时间:
    2013-04
  • 期刊:
    CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yang, Lin;Tang, Qinghu;Guo, Yuming;Hao, Guifen
  • 通讯作者:
    Hao, Guifen
Size-controllable hydrothermal synthesis of ZnS nanospheres and the application in photocatalytic degradation of organic dyes
ZnS纳米球尺寸可控水热合成及其在光催化降解有机染料中的应用
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2013.01.029
  • 发表时间:
    2013-04-15
  • 期刊:
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Dong, Fangfang;Guo, Yuming;Jiang, Kai
  • 通讯作者:
    Jiang, Kai

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其他文献

基于间接毒性认知的中药安全风险防控
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    肖小河
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国药物警戒
  • 影响因子:
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  • 作者:
    朱敬肖;葛斐林;刘亚蕾;张雅铭;王伽伯;郭玉明;肖小河
  • 通讯作者:
    肖小河
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国中药杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郜丹;刘亚蕾;景婧;朱敬肖;牛明;王伽伯;肖小河;李林;郭玉明;张兰
  • 通讯作者:
    张兰

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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