利用微泡声空化效应增强含VEGF生长因子皮肤组织工程材料疗效的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11074123
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    屠娟
  • 依托单位：
    南京大学
  • 学科分类：
    A2303.超声物理与技术
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

因各种原因造成的表皮创伤及溃疡（如烧伤或糖尿病足溃疡并发症）在临床治疗上具有很大难度。本项目拟将超声医疗、基因转染与皮肤组织工程技术相结合，采用水凝胶皮肤组织工程材料包裹超声造影剂微泡和含有VEGF生长因子的载药颗粒，利用微泡超声空化效应来增强组织工程材料中的VEGF因子对细胞的转染效率；通过定量测量不同参数条件下（如超声驱动参数、微泡及VEGF浓度等）的超声空化剂量、细胞膜穿孔效应、VEGF转染效率以及细胞活性等指标，寻求利用超声空化剂量对基因转染效果进行实时监控的新方法，探索实现最佳治疗效果的优化参数范围；并基于数字移相频闪照明积分成像与长距离显微成像技术对超声作用下胶体内的微泡动力学行为进行观测，以此来研究超声空化效应辅助含VEGF皮肤组织工程材料修复表皮创伤的作用机理，为优化和控制其临床治疗效果提供理论基础。.预计发表论文4－8篇，其中SCI论文4－6篇，申请相应专利1项以上。

结项摘要

因各种原因造成的表皮创伤及溃疡（如烧伤或糖尿病足溃疡并发症）在临床治疗上具有很大难度。本项目将超声医疗、基因转染与皮肤组织工程技术相结合，采用水凝胶皮肤组织工程材料包裹超声造影剂微泡和含有VEGF 生长因子的载药颗粒，成功制备了可以包裹造影剂微泡的载药凝胶敷料，并利用扫描电镜等手段对其形貌、力学特性及通透性等进行了分析研究；同时，利用微泡超声空化效应来增强组织工程材料中的VEGF 因子对细胞的转染效率，针对不同驱动超声参数和载药胶质体成分条件，对超声空化剂量，细胞膜穿孔现象，基因转染效率以及超声作用后的细胞活性进行测量，来探索可实现理想治疗效果的参数优化范围, 及其作用机理，从而达到控制和优化其治疗效果的目的，在提高治疗效率的同时，避免造成周围正常组织的损伤，减轻病人的痛苦；此外，通过对商用流式细胞仪进行改造，以及声光调制器的激光脉冲照明下的数字移相频闪照明积分成像与长距离显微成像相结合的方法来记录不同环境中微气泡动力学的演化过程，并基于实验结果对包膜微泡动力学模型进行了研究。.经过3年的研究我们申请国家专利2项，授权1项；培养博士生2名，硕士生3名；参加国际学术会议3次，邀请2位外国专家访华；在包括APL，JASA，IEEE UFFC以及Nature Materials等各类学术刊物和会议上发表了共12篇文章，其中SCI文章10篇，超额完成了文章发表任务。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Modeling complicated rheological behaviors in encapsulating shells of lipid-coated microbubbles accounting for nonlinear changes of both shell viscosity and elasticity
模拟脂质涂层微泡封装壳的复杂流变行为，解释壳粘度和弹性的非线性变化
  • DOI：
    10.1088/0031-9155/58/4/985
  • 发表时间：
    2013-02-21
  • 期刊：
    PHYSICS IN MEDICINE AND BIOLOGY
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Li, Qian;Matula, Thomas J.;Zhang, Dong
  • 通讯作者：
    Zhang, Dong
Finite element modeling of acoustic wave propagation and energy deposition in bone during extracorporeal shock wave treatment
体外冲击波治疗过程中声波传播和骨内能量沉积的有限元建模
  • DOI：
    10.1063/1.4812232
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wang, Xiaofeng;Matula, Thomas J.;Ma, Yong;Liu, Zheng;Tu, Juan;Guo, Xiasheng;Zhang, Dong
  • 通讯作者：
    Zhang, Dong
Sub-wavelength ultrasonic therapy using a spherical cavity transducer with open ends
使用具有开口端的球腔换能器进行亚波长超声治疗
  • DOI：
    10.1063/1.4807622
  • 发表时间：
    2013-05-20
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Li, Faqi;Wang, Hua;Wang, Zhibiao
  • 通讯作者：
    Wang, Zhibiao
An acoustic rectifier
声学整流器
  • DOI：
    10.1038/nmat2881
  • 发表时间：
    2010-12-01
  • 期刊：
    NATURE MATERIALS
  • 影响因子：
    41.2
  • 作者：
    Liang, B.;Guo, X. S.;Cheng, J. C.
  • 通讯作者：
    Cheng, J. C.
Microbubble-induced sonoporation involved in ultrasound-mediated DNA transfection in vitro at low acoustic pressures
微泡诱导的声孔作用参与低声压体外超声介导的 DNA 转染
  • DOI：
    10.1016/j.jbiomech.2012.03.011
  • 发表时间：
    2012-05-11
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMECHANICS
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Qiu, Yuanyuan;Zhang, Chunbing;Zhang, Dong
  • 通讯作者：
    Zhang, Dong

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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

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