金石墨纳米囊的细胞内吞机制研究

发布时间：2017-04-02 22:03

  本文关键词：金石墨纳米囊的细胞内吞机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纳米材料独特的理化性质使他们已经广泛的用于构建多功能纳米复合体系并应用于癌症的诊断和治疗,细胞成像,生物传感等领域。纳米材料也可作为载体在体内高效的转运一些小分子物质,如药物,DNA,蛋白等。随着纳米材料在医学领域的飞速发展,人们对纳米材料的生物学效应仍需要深入的研究,其中最重要的就是纳米材料与细胞的相互作用。细胞摄取纳米材料是纳米材料产生生物学效应的根本,因此研究细胞对纳米材料的摄取具有重要的意义。研究细胞对纳米材料的摄取尤其是对其内吞机制的研究能够有效的提高诊断的灵敏度和治疗的效率,进一步拓展纳米材料在生物医药领域的应用范围。我们通过化学气相沉积法合成了核壳结构的金石墨纳米囊,具有很好的生物相容性。金石墨纳米囊是由表面单层石墨烯包裹金纳米颗粒构成。本文中我们重点研究了金纳米材料的细胞内吞方式,主要内容如下：(1)我们利用合成的GIAN,石墨烯具有拉曼信号可作为拉曼标签,金可作为拉曼增强基底从而使该材料具有很强的表面拉曼增强散射特性可用于拉曼成像,另一方面,GIAN也具有双光子信号。我们利用GIAN这种独特的双模式成像可以更简单便捷的观察其与细胞的相互作用,进一步研究其进入细胞的方式。(2)核酸适配体是一种寡聚核苷酸链,通过分子内折叠能够形成三级结构,同时可以准确的特异性的靶向细胞蛋白。核酸适配体可以通过通过π-π堆积作用修饰GIAN,使GIAN具有靶向性,能够特异的靶向细胞膜上的特异的蛋白,核酸适配体的修饰能够影响GIAN进入细胞的方式。(3)纳米材料的尺寸也会影响其被细胞摄取的方式,我们利用牛血清白蛋白介导合成了2nm尺寸的金纳米簇,极小尺寸的金簇使得研究更小粒径纳米颗粒的内吞途径成为可能。这种金簇产物量子产率高,合成的金簇可以近红外激发,且具有极好的胶体稳定性和极低的细胞毒性,通过利用荧光共聚焦显微镜成像,对细胞荧光分析研究其具体的细胞内吞途径。小尺寸的金簇进入细胞的方式与主要是通过网格蛋白介导的内吞途径。
【关键词】：金石墨纳米囊 双光子成像 拉曼成像 细胞内吞 核酸适配体 金簇
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-30
• 1.1 石墨烯概述9-18
• 1.1.1 石墨烯的性质10-11
• 1.1.2 石墨烯的合成方法11-13
• 1.1.3 石墨烯在生物领域中的应用13-18
• 1.2 金纳米材料概述18-25
• 1.2.1 金纳米材料的性质19-20
• 1.2.2 金纳米材料的合成方法20-21
• 1.2.3 金纳米材料的修饰21-22
• 1.2.4 金纳米材料在生物领域中的应用22-25
• 1.3 纳米颗粒与细胞的相互作用25-29
• 1.3.1 影响细胞摄取纳米材料的因素26
• 1.3.2 细胞摄取纳米材料的主要机制26-27
• 1.3.3 研究纳米材料细胞摄取机制的方法27-28
• 1.3.4 纳米材料在细胞内的分布28-29
• 1.4 本研究论文构思29-30
• 第2章 金石墨纳米囊的细胞内吞机制的研究30-40
• 2.1 前言30-31
• 2.2 实验部分31-34
• 2.2.1 试剂与仪器31-32
• 2.2.2 GIAN的制备32
• 2.2.3 金石墨纳米囊的表面亲水修饰32
• 2.2.4 GIAN的表征32
• 2.2.5 细胞毒性实验32-33
• 2.2.6 不同时间点细胞对于GIAN的摄取量的研究33
• 2.2.7 不同内吞抑制剂对细胞摄取GIAN的影响33-34
• 2.2.8 GIAN的细胞成像实验34
• 2.3 结果与讨论34-39
• 2.3.1 GIAN的表征34-35
• 2.3.2 细胞毒性实验35-36
• 2.3.3 共孵育时间对GIAN的细胞内吞量的影响36-37
• 2.3.4 GIAN的细胞内吞途径的研究37-39
• 2.4 小结39-40
• 第3章 核酸适配体修饰的金石墨纳米囊的细胞内吞机制的研究40-46
• 3.1 前言40-41
• 3.2 实验部分41-42
• 3.2.1 试剂与仪器41
• 3.2.2 核酸适配体修饰GIAN41-42
• 3.2.3 对核酸适配体修饰的GIAN进入细胞的途径的研究42
• 3.3 结果与讨论42-45
• 3.3.1 核酸适配体修饰GIAN的可行性验证42-43
• 3.3.2 核酸适配体的修饰对GIAN与细胞相互作用的影响43-45
• 3.4 小结45-46
• 第4章 金纳米簇与细胞相互作用及其细胞内吞机制的研究46-52
• 4.1 前言46-47
• 4.2 实验部分47-48
• 4.2.1 试剂和仪器47
• 4.2.2 AuNC@BSA的合成47
• 4.2.3 AuNC@BSA的表征47
• 4.2.4 不同pH对AuNC@BSA荧光的影响47-48
• 4.2.5 AuNC@BSA的细胞内吞的研究48
• 4.3 结果与讨论48-51
• 4.3.1 AuNC@BSA的荧光光谱表征48-49
• 4.3.2 金纳米簇的动力学半径及表面电势表征49-50
• 4.3.3 共孵育时间对细胞内吞的影响50
• 4.3.4 不同pH对AuNC@BSA荧光的影响50-51
• 4.3.5 AuNCs@BSA细胞内吞途径的研究51
• 4.4 小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-62
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文62-63
• 致谢63

  本文关键词：金石墨纳米囊的细胞内吞机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：283206