GFP在生物材料研究中的应用调研报告

调研绿色荧光蛋白（GFP）在生物材料研究中的使用情况关于绿色荧光蛋白（GFP）在生物材料研究中的使用情况，经过调研发现，中外文献对此的报导很多，例如：《应用荧光蛋白标记技术对体外构建组织工程软骨的监测》《动态监测组织工程软骨的体外构建及三维静态培养》《应用荧光蛋白示踪组织工程骨体外构建的实验研究》《生物标记用发光材料研究现状》《用于分子识别的荧光标记探针的研究进展》《骨性材料复合绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞研究体系的建立与应用技术》《GFP基因修饰的大鼠骨髓间充质干细胞复合PLGA的形态学观察》《FormationofTiO2nano-networkontitaniumsurfaceincreasesthehumancellgrowth》《Microhardnessofresincompositematerialslight-curedthroughfiberreinforcedcomposite》《Plasma-inducedgraft-polymerizationofpolyethyleneglycolacrylateonpolypropylenefilms:Chemicalcharacterizationandevaluationoftheproteinadsorption》《Immobilizationoforientedproteinmoleculesonpoly(ethyleneglycol)-coatedSi(111)》等，本文选择两篇外文文献进行详尽阅读以了解GFP在生物材料研究，尤其是生物材料表面改性后的生物学评价中的运用。1、《FormationofTiO2nano-networkontitaniumsurfaceincreasesthehumancellgrowth》即《在钛表面形成TiO2纳米网格以促进人体细胞生长的研究》这篇文献介绍了在钛表面通过电化学阳极氧化的方法构建钛氧纳米网格以促进牙科植入材料表面人体细胞的生长。利用薄膜X射线衍射仪（XRD)和场发射扫描电子显微镜（SEM）对网格层的表面性质进行分析；通过引入病毒在人骨髓间充质干细胞（hMSC）逆转录表达绿色荧光蛋白（GFP），现场检测GFP信号以评估体内和体外细胞在钛表面的生长；在裸鼠背部进行了细胞生长的体内实验；用茜素红染色和免疫荧光染色方法观察细胞的分化。结果表明：在钛表面使用电化学阳极氧化的方法可以在钛表面迅速形成一种多层的TiO2纳米网格；通过GFP荧光的检测发现，相对于未经处理的钛表面，覆盖经阳极氧化形成TiO2纳米网格的钛表面在体内和体外的hMSC的生长有显著的改善；在28天后，钛表面的TiO2纳米网格层也能诱导hMSC的分化。该论文在运用GFP标记hMSC时，采用鼠干细胞病毒载体将绿色荧光蛋白（GFP）的转录基因导入hMSC，使其在细胞内表达合成GFP后，检测细胞中的GFP信号的出现时间，以判断细胞开始生长的时间点，同时检测GFP的信号强度，判断细胞增殖速度和生长活性。上述方法为我们研究心血管支架材料表面内皮细胞和平滑肌细胞的迁移和增殖提供了一种新的或者是荧光染色的一种补充方法，我们也可以借鉴文献所采用的方法将GFP的转录基因引入内皮细胞或者是平滑肌细胞中来进行血管支架的体外或者是体内的生物学评价。2、《Plasma-inducedgraft-polymerizationofpolyethyleneglycolacrylateonpolypropylenefilms:Chemicalcharacterizationandevaluationoftheproteinadsorption》即《在聚丙烯薄膜基底上通过等离子体诱导接枝聚合聚乙二醇丙烯酸酯后化学吸附蛋白质的鉴定和评价》文献介绍了采用氩等离子体诱导接枝聚合的方法在聚丙烯（PP）薄膜基底上引入聚乙二醇丙烯酸脂（PEGA），以获得在生物医学应用上可能减少蛋白质吸附的表面优化处理。文章评价了处理和未经处理的表面蛋白质的吸附。接枝聚合反应过程由四个步骤组成：a、PP衬底的等离子预活化；b、PEGA溶液浸泡；c、氩等离子体诱导接枝聚合；d、洗涤和干燥样品。通过接触角测量、衰减全反射傅立叶变换红外光谱法（ATR-FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）等手段对过程中接枝聚合物的量、覆盖均匀性和基材的湿润性进行评价；在37℃下置于水和磷酸盐缓冲液（PBS）中采用荧光的方法，使用激光扫描共聚焦显微镜光子计数检测纤维蛋白原和绿色荧光蛋白（GFP）作为模型蛋白质在不同处理表面上的吸附。研究发现，短时间的等离子体处理与未处理试样相比，蛋白质的吸附减少了约60-70%，而长时间暴露在等离子体下的试样表面由于接枝集合物被破坏，蛋白吸附反而更加严重。该文献把绿色荧光蛋白（GFP）作为与荧光标记的纤维蛋白原一样的蛋白吸附模型，引入到对材料表面改性后的蛋白吸附性能的评价中，这在心血管支架表面改性后的血液相容性评价过程中，有十分重要的示范性作用和可借鉴性。