介孔二氧化硅用作疫苗佐剂的生物学特性研究

发布时间：2020-10-10 16:32

　　 介孔二氧化硅纳米材料(MSs)具有优良的理化性质,诸如大的比表面积、高的孔体积、表面易修饰以及制备过程简单、反应参数易调控等优点。过去几十年,MSNs越来越多被应用于催化、生物传感、能量存储、小分子/大分子药物传输、蛋白/多肽等生物分子固定等领域。而近几年,无机MSs作为一种很有希望替代传统乳剂或脂质体等佐剂的纳米材料,在免疫领域的应用引起了越来越多的人的关注。本论文将O型口蹄疫病毒样颗粒(VLPs)作为抗原,豚鼠作为动物模型;3种不同结构的介孔二氧化硅纳米颗粒作为佐剂负载VLPs后进行豚鼠免疫实验。通过细胞毒性实验、溶血实验、细胞内吞实验、组织病理学分析和体外降解实验考察了3种介孔材料的生物相容性。检测了免疫后豚鼠的特异性抗体、中和抗体,并计算攻毒后的保护率。从抗体水平以及攻毒后的保护率实验结果发现3种介孔材料均具有一定的佐剂效果。本论文的研究工作为介孔二氧化硅纳米材料应用于免疫领域的研究提供了一定实验基础。主要工作如下:1.介孔二氧化硅纳米材料的合成及表征。以TEOS为硅源、CTAB为表面活性剂、PS微球为模板在乙醇-水相中制备得到中空介孔二氧化硅(HMSNs);以TEOS为硅源、CTAC为表面活性剂、TEA为催化剂在乙氯苯-水相中制备得到树枝状介孔二氧化硅(MSNs);以实心二氧化硅为底物、TEOS为硅源、CTAC为表面活性剂、TEA为催化剂在氯苯-水相中制备得到核锥状介孔二氧化硅(DMSNs),并且考察了底物(SN100)量、反应条件(温度、转速和反应时间)和反应试剂(TEOS、CTAC、H_2O、氯苯和TEA)这9个因素变化对合成DMSNs的影响。对HMSNs、MSNs和DMSNs做了TEM、SEM、BET、BJH、FTIR等物化表征。2.介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性。通过溶血实验、细胞毒性实验和体外降解实验等方面考察了介孔二氧化硅纳米颗粒的生物相容性。3.豚鼠免疫及攻毒实验。将3种不同结构的介孔二氧化硅纳米颗粒负载VLPs后免疫豚鼠,通过检测特异性抗体、中和抗体水平以及攻毒保护率来考察3种介孔材料的佐剂效果。
【学位单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O613.72;R392-33
【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略词表
第1章 绪论
    1.1 口蹄疫疫苗研究进展
    1.2 纳米佐剂研究进展
    1.3 介孔二氧化硅材料研究进展
        1.3.1 介孔二氧化硅材料作为疫苗佐剂研究进展
        1.3.2 介孔二氧化硅材料合成与制备
        1.3.3 介孔二氧化硅材料其他生物学应用
    1.4 本论文的研究设想
第2章 中空介孔二氧化硅的合成及应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂和仪器设备
        2.2.2 中空介孔二氧化硅的合成
        2.2.3 中空介孔二氧化硅的血液相容性
        2.2.4 中空介孔二氧化硅的细胞毒性
        2.2.5 中空介孔二氧化硅的细胞内吞实验
        2.2.6 中空介孔二氧化硅的组织病理学分析—HE染色实验
        2.2.7 中空介孔二氧化硅的体外降解性研究
        2.2.8 豚鼠免疫实验
            2.2.8.1 SDS-PAGE凝胶电泳确定最佳结合比例
            2.2.8.2 豚鼠免疫实验
        2.2.9 特异性抗体和中和抗体检测
            2.2.9.1 特异性抗体检测
            2.2.9.2 中和抗体检测
        2.2.10 豚鼠攻毒实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 中空介孔二氧化硅的表征
        2.3.2 中空介孔二氧化硅的血液相容性结果
        2.3.3 中空介孔二氧化硅的细胞毒性结果
        2.3.4 中空介孔二氧化硅的细胞内吞实验结果
        2.3.5 中空介孔二氧化硅的组织病理学分析—HE染色实验结果
        2.3.6 中空介孔二氧化硅的体外可降解性
        2.3.7 豚鼠免疫实验及抗体检测结果
            2.3.7.1 SDS-PAGE凝胶电泳实验结果
            2.3.7.2 特异性抗体和中抗体检测结果
        2.3.8 豚鼠攻毒实验结果
    2.4 结论
第3章 树枝状介孔二氧化硅的合成及应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂和仪器设备
        3.2.2 树枝状介孔二氧化硅的合成
        3.2.3 树枝状介孔二氧化硅的血液相容性
        3.2.4 树枝状介孔二氧化硅的细胞毒性
        3.2.5 树枝状介孔二氧化硅的组织病理学分析—HE染色实验
        3.2.6 树枝状介孔二氧化硅的体外降解性研究
        3.2.7 豚鼠免疫实验
            3.2.7.1 SDS-PAGE凝胶电泳确定最佳结合比例
            3.2.7.2 MSNs对 VLPs抗原的负载率
            3.2.7.3 豚鼠免疫实验
        3.2.8 特异性抗体和中和抗体检测
            3.2.8.1 特异性抗体检测
            3.2.8.2 中和抗体检测
        3.2.9 豚鼠攻毒实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 树枝状介孔二氧化硅的表征
        3.3.2 树枝状介孔二氧化硅的血液相容性结果
        3.3.3 树枝状介孔二氧化硅的细胞毒性结果
        3.3.4 树枝状介孔二氧化硅的组织病理学分析—HE染色实验
        3.3.5 树枝状介孔二氧化硅的体外可降解性
        3.3.6 豚鼠免疫实验及抗体检测结果
            3.3.6.1 SDS-PAGE凝胶电泳实验结果
            3.3.6.2 MSNs对 VLPs抗原的负载率结果
            3.3.6.3 特异性抗体和中和抗体检测结果
        3.3.7 豚鼠攻毒实验结果
    3.4 结论
第4章 核锥状介孔二氧化硅的合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂和仪器设备
        4.2.2 核锥状介孔二氧化硅的系统合成研究
        4.2.3 核锥状介孔二氧化硅的血液相容性
        4.2.4 核锥状介孔二氧化硅的细胞毒性
        4.2.5 核锥状介孔二氧化硅的体外降解性研究
        4.2.6 豚鼠免疫实验
            4.2.6.1 SDS-PAGE凝胶电泳确定最佳结合比例
            4.2.6.2 豚鼠免疫实验
        4.2.7 特异性抗体和中和抗体检测
            4.2.7.1 特异性抗体检测
            4.2.7.2 中和抗体检测
        4.2.8 豚鼠攻毒实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 核锥状介孔二氧化硅系统合成的表征
        4.3.2 核锥状介孔二氧化硅的血液相容性结果
        4.3.3 核锥状介孔二氧化硅的细胞毒性
        4.3.4 核锥状介孔二氧化硅的体外可降解性
        4.3.5 豚鼠免疫实验及抗体检测结果
            4.3.5.1 SDS-PAGE凝胶电泳实验结果
            4.3.5.2 特异性抗体和中和抗体检测结果
        4.3.6 豚鼠攻毒实验结果
    4.4 结论
结论
参考文献
致谢
附录 攻读硕士学位期间所发表的学术论文

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