细胞表面唾液酸的原位拉曼成像研究

发布时间：2017-10-18 11:39

  本文关键词：细胞表面唾液酸的原位拉曼成像研究

  更多相关文章： 细胞 聚糖 原位 金纳米花 成像 唾液酸 单核-多卫星 硼酸 化学选择性识别 拉曼 SERS

【摘要】：癌症一直以来对人类健康产生着巨大的威胁,是造成人类死亡的重要原因之一。实现癌症的早期诊断与治疗对减少癌症对人类的威胁具有极大的现实意义。细胞表面聚糖是细胞的一个重要组成部分,在细胞通讯、免疫反应、信号传导、肿瘤代谢等生理过程中扮演着重要角色。细胞表面聚糖结构及表达的改变与细胞状态有密切的联系,同时与疾病的发生有着紧密的联系,如癌症,炎症以及神经系统疾病等。表面增强拉曼(SERS)技术由于其高灵敏性、非破坏性、非侵入性的特点,以及其对化学结构的指纹特性性能,逐渐成为糖成像的一种新型工具。本论文通过将材料科学、化学生物学、细胞学与拉曼光谱分析技术结合,设计出一种单核-多卫星的纳米结构,并利用复合结构的拉曼增强效应用于细胞表面聚糖的成像。具体工作如下：在构成聚糖的单糖中,唾液酸存在于糖链的末端。在高等真核细胞表面,唾液酸分布广泛并且参与多种生物过程。唾液酸的过表达已被证明与多种疾病状态有关,如心血管疾病、神经疾病和癌症等。因此,监测与恶性肿瘤密切相关的唾液酸表达水平,并通过对其原位成像的方法实现唾液酸表达水平的动态监测具有重要的意义。同时,针对细胞表面唾液酸的原位成像对于阐明唾液酸相关的生物功能及发展新型诊断和治疗方法也具有着举足轻重的地位。在本工作中,我们设计出一种以金纳米花作为桥梁连接细胞表面唾液酸和聚唾液酸包裹的金纳米粒子,从而形成一种单核-多卫星的纳米结构,验证了探针对细胞表面唾液酸的特异性识别,通过实验比较了肿瘤细胞与正常细胞表面唾液酸的表达水平,验证了金纳米花优于金纳米粒子的拉曼增强性质,并利用复合结构中两个基质的拉曼增强效应用于细胞表面唾液酸的成像。
【关键词】：细胞 聚糖 原位 金纳米花 成像 唾液酸 单核-多卫星 硼酸 化学选择性识别 拉曼 SERS
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q2-33;O657.37
【目录】：

• 中文摘要7-9
• Abstract9-11
• 本论文主要创新点11-12
• 第一章 绪论12-33
• §1.1 细胞表面聚糖13-14
• 1.1.1 聚糖的结构和分类13-14
• 1.1.2 糖基化与肿瘤14
• §1.2 细胞表面聚糖的检测14-22
• 1.2.1 聚糖的识别和标记14-18
• 1.2.1.1 凝集素识别15-16
• 1.2.1.2 硼酸识别16-17
• 1.2.1.3 新陈代谢标记17-18
• 1.2.2 聚糖的检测方法18-22
• 1.2.2.1 质谱法19
• 1.2.2.2 电化学法19-20
• 1.2.2.3 光学法20-21
• 1.2.2.4 纳米技术法21-22
• §1.3 表面增强拉曼(SERS)22-29
• 1.3.1 简介22
• 1.3.2 构成22-24
• 1.3.2.1 基质22-24
• 1.3.2.1.1 单粒子表面拉曼增强基质22-23
• 1.3.2.1.2 多粒子表面拉曼增强基质23-24
• 1.3.2.2 信号分子24
• 1.3.3 表面增强拉曼在分析中的应用24-29
• 1.3.3.1 离子和分子检测24-26
• 1.3.3.2 病原体检测26
• 1.3.3.3 细胞成像26-29
• §1.4 本论文主要研究工作29
• 参考文献29-33
• 第二章 基于两种金纳米探针耦合的拉曼增强用于细胞唾液酸成像33-48
• §2.1 引言33-35
• §2.2 实验部分35-38
• 2.2.1 材料和试剂35-36
• 2.2.2 仪器设备36
• 2.2.3 探针制备36-37
• 2.2.3.1 金纳米花探针36
• 2.2.3.2 树枝状大分子包裹的金纳米粒子探针36-37
• 2.2.3.3 金纳米粒子探针37
• 2.2.4 细胞培养37
• 2.2.5 细胞表面唾液酸的成像37-38
• 2.2.6 唾液酸抑制实验38
• §2.3 结果与讨论38-46
• 2.3.1 金纳米探针表征38-40
• 2.3.1.1 金纳米花探针表征38-39
• 2.3.1.2 金纳米粒子探针表征39-40
• 2.3.2 单核(AuNF)-多卫星(DAuNPs)纳米结构可行性验证40-41
• 2.3.3 检测条件优化41-43
• 2.3.3.1 AuNF探针反应时间优化42
• 2.3.3.2 DAuNP探针反应时间优化42-43
• 2.3.4 监测药物作用下SA的动态变化43-44
• 2.3.5 唾液酸抑制实验44
• 2.3.6 单核(AuNF)-多卫星(DAuNPs)复合纳米结构等离子耦合验证实验44-45
• 2.3.7 适用性实验45-46
• §2.4 结论46
• 参考文献46-48
• 附录48-49
• 致谢49-50

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