基于原子力显微镜力示踪技术研究硅纳米粒子的跨膜转运
硅纳米结构的独特性质导致其纳入了广泛的生物医学应用。硅纳米结构会产生有趣的光学和光电效应，例如光致发光，这对生物成像应用非常有利。硅纳米结构的量子限制有利于高灵敏度生物传感器的设计。随着尺寸的减小，这些材料的相对表面积与体积比也增加。这种大的表面积，尤其是多孔形式表现出来，有利于药物和基因的负载。这种材料的生物相容性已经被证明适用于多种纳米结构形式，包括薄膜，纤维，棒和颗粒，以及更复杂的结构。其中，荧光硅纳米粒子（SiNPs）由于其优异的生物相容性和相对强的荧光以及超高光稳定性，已经在从电子学到生物医学的广泛应用中获得了相当大的关注。迄今为止，荧光SiNPs在其各种生物学应用方面已经取得了很大进展，包括生物成像，生物传感器，基因转染和药物递送。此外，作为多功能药物载体，具有强荧光的SiNP成功用于光学成像引导的体外和体内癌症治疗。然而，作为药物载体，其进入细胞这一过程对药物载体来说至关重要，但其跨膜过程由于研究手段的限制并不清楚。因此，我们基于单分子技术——力示踪技术，对单个荧光SiNPs的跨膜转运过程进行了详细的研究。本研究主要集中在荧光SiNPs的内吞过程上，并为这一过程提供了有用的信息。这对设计理想的药物载体提供了非常有价值的参考，以及对医学和生物学领域的研究也具有重大的意义。 主要研究内容包括： 1．运用力示踪技术实时记录荧光SiNPs在非洲绿猴肾（Verdareno,Vero，正常的体细胞）细胞和宫颈癌（Humancervicalcancercell,HeLa，癌细胞）细胞膜上的跨膜过程，并得到相应的跨膜动力学参数，如跨膜时间，跨膜力，跨膜位移和跨膜速率。同时，与体细胞相比，我们得到癌细胞对荧光SiNPs的摄取需要更小的力，但具有更快的摄取速率。 2．运用力示踪技术和荧光成像技术研究了Vero细胞摄取荧光SiNPs的机制。通过多种抑制剂与Vero细胞共孵育，运用力示踪实验，我们得到网格蛋白依赖性内吞，小窝蛋白依赖性内吞和大胞饮都参与了Vero细胞对荧光SiNPs的摄取。同时，荧光成像得到的结论与力示踪实验得到的结论一致。
力示踪;硅纳米粒子;药物载体;跨膜转运
长春工业大学
硕士
化学
单玉萍
2019
中文
TQ460.1
2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）