人工细胞间仿生信号传导与传感体系研究

发布时间：2017-12-08 04:11

本文关键词：人工细胞间仿生信号传导与传感体系研究

【摘要】：细胞内与细胞间存在着复杂刺激与响应通讯机制,并引发许多的生命过程与现象。因而,建立仿生体系模拟细胞之间的小分子物质传递与信号传导过程将有助于推动对生命现象的认识。传统的仿生信号传导研究主要关注在脂质体囊泡表面构筑基于分子水平上的信号接收、传递或转换。本文从人工仿生细胞入手,使用具有温敏开/关特性的纳米仿生反应器人工细胞A,实现热通道控制小分子物质的反应与传递,再通过一种对4-AP具有传感性能的人工细胞B控制荧光信号的开/关,构筑了一种新型的人工仿生细胞间小分子仿生传递与传导体系。本课题设计了一种具有温敏细胞膜,磁性与反应性细胞核的人工仿生细胞A纳米仿生反应器作为核心,金纳米粒子作为催化剂,一种带有生物传感器的人工细胞B作为小分子物质的接收应答细胞,通过高灵敏度的荧光监控小分子物质在人工细胞间传递时引发的信号传导过程。本论文主要做了以下三个方面的内容:(1)通过热溶剂法制备分散性较好的Fe3O4磁性纳米粒子作为纳米仿生反应器(人工细胞A)的细胞核,通过硅烷偶联剂(APTES)在Fe3O4微球表面引入氨基,进行末端氨基修饰。采用柠檬酸钠还原氯金酸制备金纳米粒子(AuNPs),并将其固载于Fe3O4微球表面,制得磁性催化结构单元Fe3O4/Au;随后通过Stober法在杂化微球表面负载一层SiO2,通过3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷CMPS)引入双键,然后以NIPAM作为单体引入一层温敏的多孔细胞膜。使用HF刻蚀掉中间的Si02层后,得到以Fe3O4磁性纳米微球为细胞核的,AuNPs为反应中心,温敏的PNIPAM为细胞膜的人工细胞A。(2)设计了一种4-AP传感器,构建了一种对4-AP高灵敏度的检测方法。以Stober法制备SiO2纳米微球,通过硅烷偶联剂MPS引入表面双键后,4-乙烯吡啶(4-VP)作为单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,在SiO2微球表面引发聚合,得到聚(4-乙烯基吡啶)(P4-VP)包裹的SiO2(SiO2/P4-VP)核壳型微球,用HF刻蚀掉SiO2内核后,得到P4-VP空心人工细胞微囊,随后将巯基丙酸(MPA)稳定的CdTe量子点自组装于空心微囊表面,得到荧光人工细胞B。(3)探究了小分子物质4-AP在不同人工细胞间的物质传递与信号传感过程。通过调节不同的温度来控制人工细胞A的孔道开关的闭合,从而控制产物4-AP的在细胞间的传递。再通过4-AP和人工细胞B结合,根据荧光强度的变化,来检测4-AP的存在。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q25

【参考文献】

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1 朱广谦;何青科;刘长庚;肖尚马;曾盈;;Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备及其表面修饰[J];湖南师范大学自然科学学报;2016年03期

2 韩四海;张卫卫;李璇;孙军杰;刘胜男;巩卫东;刘建学;;基于量子点的食源性致病菌快速检测方法研究进展[J];食品安全质量检测学报;2015年12期

3 向辉;;食源性致病微生物快速检测技术研究进展[J];华南预防医学;2015年06期

4 冷进松;高雪梅;王磊鑫;;食品中重金属污染的危害及其检测技术研究进展[J];农产品加工;2015年23期

5 罗红丽;胡一晨;骆骄阳;万丽;杨美华;;荧光探针量子点检测重金属与有害元素的研究进展及其应用于中药材安全性评价的展望[J];中草药;2015年18期

6 彭永胜;冷文光;董彬;格日乐;段洪东;高艳安;;自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂（英文）[J];催化学报;2015年07期

7 陈海燕;胡琴;;量子点作为荧光探针在生物样品检测中的应用及进展[J];中国医药工业杂志;2015年02期

8 白文荟;刘金钏;朱超;颜朦朦;陈爱亮;;纳米金比色法在三聚氰胺检测中的应用研究进展[J];农产品质量与安全;2015年01期

9 高雪;汤轶伟;张德福;励建荣;;量子点在食品安全快速检测中的应用研究进展[J];食品安全质量检测学报;2014年06期

10 滕爱兰;米登海;;磁性纳米材料在生物医学中的研究进展[J];生物医学工程学杂志;2014年02期