【摘要】 本研究通过细胞实验验证阳离子纤维素纳米晶的血液与血管相容性，揭示其作为疫苗纳米佐剂的生物医学应用潜力。包含红细胞溶血实验、内皮细胞活性检测等关键技术分析。

近年来，​工程阳离子纤维素纳米晶（CNC）​在生物医学领域的应用潜力备受关注。本研究通过细胞分析技术系统评估了这类纳米材料对人体血液相容性和血管内皮细胞活性的影响，为其作为疫苗纳米佐剂的开发提供关键数据支撑。

 

一、红细胞相容性实验分析

图 1. 未修饰和修饰 CNC 对红细胞形态和聚集的影响。稀释的人血用 (A) 25 µg/mL 或 (B) 50 µg/mL 未修饰和修饰 CNC 处理 2 小时，或用对照 (C) PBS、超纯 H2O 和 1 mg/mL PEG 处理[1]。

 

1.1 溶血性能测试

通过24小时暴露实验发现：

  • ​未改性CNC：在极限浓度下呈现<5%的轻度溶血现象（符合ISO 10993标准）
  • ​阳离子改性CNC：溶血率稳定低于2%，达到非溶血材料标准

1.2 形态与聚集分析

采用流式细胞术结合显微成像技术证实：

  • 所有测试样品均未引发红细胞聚集
  • 细胞膜完整性保持良好，未出现异常形态改变

 

二、血管内皮细胞活性研究

2.1 时间-剂量效应

对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）​进行48小时监测：

  • 0.1-100 μg/mL浓度范围内
  • ​细胞存活率始终>90%（MTT/NR双验证法）
  • 未出现剂量依赖性毒性反应

2.2 长期暴露影响

持续7天的亚慢性实验显示：

  • 细胞代谢活性保持稳定
  • 无炎症因子异常分泌现象

 

三、生物医学应用前景

结合前期发表的免疫调节特性数据，阳离子CNC展现出：

1.优异的血液相容性​（ASTM F756标准验证）

2.内皮细胞低毒性特征

3.可调控的免疫激活能力

特别适用于：

  • 新型疫苗递送系统
  • 靶向药物载体开发
  • 组织工程支架材料

 

参考文献：[1] Bernier A, Tobias T, Nguyen H, et al. Vascular and Blood Compatibility of Engineered Cationic Cellulose Nanocrystals in Cell-Based Assays[J]. Nanomaterials, 2021, 11(8): 2072.

 

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