不同特性羟基磷灰石纳米粒子抑制胃癌细胞生长的研究

发布时间：2017-05-04 02:06

  本文关键词：不同特性羟基磷灰石纳米粒子抑制胃癌细胞生长的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：羟基磷灰石(hydroxyapatite)材料因其优异的生物相容性而被广泛应用于生物医药领域,近年来有研究发现羟基磷灰石纳米粒子(hydroxyapatite nanoparticles, HAPNs)可抑制多种类型的肿瘤细胞生长,表现出抗肿瘤活性。但是,关于粒子形貌、大小、表面电荷以及比表面积等材料特性对其抗肿瘤活性的影响,尚缺乏系统研究。采用微波法和液相法制备了多批HAPNs,以人胃癌细胞MGC80-3为对象,通过MTT法检测粒子的细胞毒性,考察不同的材料合成与处理条件对粒子抗肿瘤活性的影响。对于微波法,在一定范围内,改变微波功率、冻干时间与热处理方法可影响粒子的细胞毒性,而不同的干燥方法以及结晶度差异对其细胞毒性没有显著影响。对于液相法,不同的清洗方式与聚乙二醇分散剂的添加未能影响粒子的细胞毒性,但热处理可提高HAPNs的抗肿瘤活性。我们挑选了微波合成功率分别为200和300 W、经冷冻干燥制备的粒子L200和M300,以及200 W微波功率合成后经550℃热处理得到的C200粒子,研究粒子特性对抗肿瘤活性的影响。特性表征发现这三种HAPNs的形貌、大小与比表面积等性质各不相同,进一步的体外细胞研究表明,三种粒子可对MGC80-3细胞产生不同程度的细胞毒性,其中L200的细胞毒性最强。细胞核形态观察和Annexin V-FITC/PI双染色检测结果表明,三种粒子均可引发MGC80-3发生细胞凋亡,且L200诱导细胞凋亡的比例高于C200和M300粒子。在细胞摄取三种粒子的研究中发现,与C200和M300相比,MGC80-3能更高效和快速地摄取L200粒子,依赖窖蛋白的胞吞作用是细胞摄取三种粒子的主要途径。通过激光共聚焦显微镜观察粒子在胞内的分布,发现三种粒子均聚集在胞质中,而L200粒子则有部分被转运至细胞核中。此外,三种粒子均能导致胞内钙离子浓度上升40%以上,而L200的作用最强,能使胞内钙离子浓度达到正常细胞水平的1.8倍。研究结果表明,纳米粒子的形貌、大小、表面电荷等材料特性相互关联,这些特性影响了粒子与细胞间的相互作用,调控其细胞摄取以及胞内转运和代谢,进而引发了不同程度的细胞凋亡和细胞毒性。
【关键词】：羟基磷灰石纳米粒子 胃癌细胞 细胞毒性 材料特性
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R73-36;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-21
• 1.1 羟基磷灰石纳米粒子的细胞毒性机理10-12
• 1.2 羟基磷灰石纳米粒子特性对其细胞毒性的影响12-13
• 1.3 纳米材料的细胞毒性研究进展13-19
• 1.3.1 表面特性对细胞毒性的影响13-15
• 1.3.2 摄取与胞内转运对细胞毒性的影响15-17
• 1.3.3 细胞毒性机理研究进展17-19
• 1.4 论文的研究目的、内容以及意义19-21
• 1.4.1 研究目的19
• 1.4.2 研究内容19-20
• 1.4.3 研究意义20-21
• 第2章 材料与方法21-33
• 2.1 实验材料21-26
• 2.1.1 细胞与羟基磷灰石纳米粒子21
• 2.1.2 实验耗材21-22
• 2.1.3 实验试剂22-23
• 2.1.4 仪器与设备23-24
• 2.1.5 试剂配制24-26
• 2.2 实验方法26-33
• 2.2.1 羟基磷灰石纳米粒子的制备26-27
• 2.2.2 HAPNs荧光标记27
• 2.2.3 HAPNs特性表征27-28
• 2.2.4 细胞培养28-29
• 2.2.5 细胞培养实验器材灭菌29
• 2.2.6 细胞毒性评价29-30
• 2.2.7 细胞核染色30
• 2.2.8 流式细胞仪检测粒子摄取30-31
• 2.2.9 流式细胞仪检测细胞凋亡31-32
• 2.2.10 激光共聚焦扫描显微镜观察32
• 2.2.11 胞内钙离子浓度检测32-33
• 第3章 合成方法对羟基磷灰石纳米粒子抗肿瘤活性的影响33-40
• 3.1 微波法中不同合成与处理条件的影响33-36
• 3.1.1 微波功率的影响33-34
• 3.1.2 干燥方法以及热处理的影响34-35
• 3.1.3 冷冻干燥时间的影响35
• 3.1.4 球磨处理的影响35-36
• 3.1.5 不同结晶程度的影响36
• 3.2 液相沉淀法中不同合成与处理条件的影响36-38
• 3.2.1 清洗方式与热处理的影响36-37
• 3.2.2 冻干保护剂的影响37-38
• 3.3 讨论38-40
• 第4章 粒子特性对HAPNs抗肿瘤活性的影响40-55
• 4.1 HAPNs特性表征40-44
• 4.1.1 X射线衍射检测40-41
• 4.1.2 拉曼光谱分析41
• 4.1.3 透射电镜表征41-42
• 4.1.4 比表面积分析42-43
• 4.1.5 表面电荷分析43
• 4.1.6 在悬浮液中的团聚状态检测43-44
• 4.2 不同特性HAPNs对肿瘤细胞的毒性44
• 4.3 不同特性HAPNs诱导肿瘤细胞凋亡44-46
• 4.3.1 细胞核形态检测44-45
• 4.3.2 细胞凋亡检测45-46
• 4.4 肿瘤细胞对不同特性HAPNs的摄取46-49
• 4.4.1 摄取动力学47-48
• 4.4.2 细胞摄取途径48-49
• 4.5 不同特性的HAPNs在肿瘤细胞内的分布定位49-50
• 4.6 不同特性HAPNs对肿瘤细胞内钙离子浓度的影响50
• 4.7 讨论50-55
• 第5章 结论与展望55-57
• 5.1 结论55-56
• 5.2 展望56-57
• 参考文献57-70
• 致谢70

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