介孔氧化硅纳米材料控制siRNA释放性能的初步研究

发布时间：2017-05-12 20:10

  本文关键词：介孔氧化硅纳米材料控制siRNA释放性能的初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：介孔氧化硅纳米材料（MSN）具有比表面积大，孔径可调整，表面易于修饰，与细胞或组织的相容性高等特点，越来越受到人们的关注，尤其在作为基因药物载体方面有着其它载体无法比拟的优越性，本文希望的得到不同修饰的MSN不同，吸附siRNA和药物完成安全高效的转运过程，并最终实现携带物质的可控释放。 将MSN进行煅烧，氨基化，羧基化等处理，并合成具有透明质酸的帽子结构，对修饰的材料进行SEM、TEM、Zeta电位、XRD、FTIR等一系列表征。表征结果显示，MSN纳米材料是粒径160nm，孔径2.6nm，孔道高度有序分散的球形粒子。经过修饰后的纳米材料除了电性改变外其它的性质均保持原样。 经过不同修饰的MSN用于罗丹明B染料，环丙沙星和siRNA吸附释放及保护性能的研究，根据实验数据得知，不同修饰的MSN对物质的吸附量明显的不同，氨基化材料的吸附量最大。在不同的条件下对吸附的物质进行释放，在去离子水中X-MSN、D-MSN、N-MSN、S-MSN对罗丹明B的释放量分别为28.7mg/g、16.3mg/g、43.7mg/g、28.9mg/g；在去离子水中X-MSN、D-MSN、N-MSN、S-MSN对环丙沙星的释放量分别为25.92mg/g、15.68mg/g、39.04mg/g、20.68mg/g。此外，在偏碱性条件下释放量较高。 X-MSN、D-MSN、N-MSN、S-MSN对21bp siRNA的吸附量分别为70.82mg/g、12.9mg/g、88.8mg/g、14.5mg/g。不同修饰的MSN在不同条件下对siRNA的释放量不同，在盐溶液的浓度为3mol/L时释放量最大，释放量分别为32.5mg/g、29.23mg/g、60.0mg/g、32.31mg/g。在不同pH条件下释放结果表明，在酸性条件下，不同修饰的MSN的释放量都很低，在弱碱性条件下，N-MSN的释放量最大，约为58.7mg/g。琼脂糖凝胶电泳结果显示纳米材料对siRNA具有保护作用。HA的帽子结构在不同外界条件下对siRNA的释放量不同，其中在存在透明质酸酶，pH=4.5的醋酸缓冲溶液中的释放量最高，约为61.4mg/g，，在无酶，pH=4.5的醋酸缓冲溶液中和有酶，pH=7.4的PBS缓冲液中的释放量较为接近，约为25.6mg/g，在酶失活的醋酸缓冲液中的释放约为23.7mg/g。 将吸附siRNA的不同材料转染GFP-MCF7细胞，通过共聚焦荧光显微镜和流式细胞仪观察摄入状况。综合摄入率及释放率表明，帽子结构的材料更适合携带基因用于转染，并可通过控制帽子结构的开启与关闭实现细胞内物质的可控释放。不同修饰的MSN对细胞的毒害都很低，可作为携带基因或药物的载体。
【关键词】：纳米材料 修饰 转染 载体
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题背景及其研究的目的和意义9-10
• 1.3 纳米基因/药物载体的国内外研究进展10-13
• 1.3.1 纳米基因/药物载体的综述10-11
• 1.3.2 阳离子脂质体/聚合物作为基因/药物的载体11-12
• 1.3.3 无机纳米颗粒作为基因/药物的载体12
• 1.3.4 介孔纳米颗粒作为基因/药物载体12-13
• 1.4 介孔纳米颗粒的修饰与控制释放13-16
• 1.4.1 阳离子官能团的修饰13-14
• 1.4.2 阴离子官能团的修饰14
• 1.4.3 磁核修饰等控释手段14-15
• 1.4.4 利用帽子进行控制释放15-16
• 1.5 本文的主要研究内容16-17
• 1.6 技术路线17-18
• 第2章 实验材料和方法18-27
• 2.1 实验材料18-21
• 2.1.1 实验试剂18
• 2.1.2 实验仪器18-19
• 2.1.3 相关实验药品的配制及其保藏19-21
• 2.2 MSN 的表征21-23
• 2.2.1 MSN 的表面修饰21-22
• 2.2.2 MSN 的形态及物化表征22-23
• 2.3 MSN 对 siRNA 吸附释放及其保护性能的研究23-24
• 2.3.1 MSN 对 siRNA 吸附性能的研究23
• 2.3.2 MSN 对 siRNA 释放性能的研究23
• 2.3.3 MSN 对 siRNA 保护性能的研究23-24
• 2.3.4 N-MSN 帽子结构释放性能的研究24
• 2.4 细胞培养及细胞摄入表达的研究24-25
• 2.4.1 激光共聚焦显微镜对 GFP-MCF7 细胞摄入情况的观察24-25
• 2.4.2 流式细胞仪对材料摄入效率的测定25
• 2.5 MSN 对细胞毒性的研究25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 MSN 的修饰27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 MSN 的多功能修饰27-31
• 3.2.1 煅烧28-29
• 3.2.2 氨基修饰29
• 3.2.3 羧基修饰29-30
• 3.2.4 帽子结构修饰30-31
• 3.3 功能化 MSN 的表征31-34
• 3.3.1 Zeta 电位检测31-32
• 3.3.2 扫描电子电镜检测（SEM）32-33
• 3.3.3 透射电子显微镜检测（TEM）33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 功能化 MSN 对药物的吸附释放及保护性能35-45
• 4.1 引言35
• 4.2 MSN 对染色剂吸附释放性能的研究35-37
• 4.2.1 MSN 对染色剂的吸附性能35-36
• 4.2.2 MSN 对染色剂的释放性能36-37
• 4.3 MSN 对环丙沙星吸附释放性能的研究37-39
• 4.3.1 MSN 对环丙沙星的吸附性能37-38
• 4.3.2 MSN 对环丙沙星的释放性能38-39
• 4.4 MSN 对 siRNA 吸附释放及保护性能的研究39-42
• 4.4.1 MSN 对 siRNA 的吸附性能39-40
• 4.4.2 MSN 对 siRNA 的释放性能40-42
• 4.4.3 MSN 对 siRNA 的保护性能42
• 4.5 帽子结构（HA-MSN）对 siRNA 释放性能的研究42-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第5章 MSN 作为 siRNA 载体的细胞摄入与毒性研究45-51
• 5.1 引言45
• 5.2 GFP-MCF7 细胞摄入的研究45-49
• 5.2.1 激光共聚焦荧光显微镜对摄入效果的观察45-47
• 5.2.2 流式细胞仪对材料摄入效率的测定47-49
• 5.3 MTT 实验分析 MSN 对细胞的毒性49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-58
• 致谢58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何继亮;;纳米材料的的毒理学研究进展[J];中华劳动卫生职业病杂志;2006年08期

2 张婷;唐萌;浦跃朴;;纳米材料免疫毒理学研究进展[J];东南大学学报(医学版);2011年01期

3 李晓东;徐红;;评价纳米颗粒细胞毒性的方法[J];中国实验诊断学;2011年01期

4 张静姝;乔珊珊;;纳米材料风险评价影响因素的研究进展[J];中国卫生工程学;2007年04期

5 梁树辉,丁杰,黄大伟,潘阳林,林涛,党冬梅,时永全,吴开春;胃癌细胞AGS中KDR的表达对人脐静脉内皮细胞生物学行为的影响[J];现代肿瘤医学;2005年02期

6 骆蓉芳;倪士峰;刘惠;吴一飞;仝瑛;赵桂仿;;纳米材料的生物效应研究进展[J];西北药学杂志;2010年01期

7 倪勤;RNA干扰技术防治病毒性肝炎的研究[J];国外医学.流行病学.传染病学分册;2003年04期

8 李光明,谢青,史毅,李定国,金由辛;siRNA对HSC结缔组织生长因子的抑制作用[J];上海第二医科大学学报;2005年02期

9 欧海龙;夏成;张洪友;;纳米材料在免疫传感器中的应用[J];中国奶牛;2007年12期

10 陈钰;刘仲明;王捷;;纳米材料在生物传感器中的应用[J];医疗卫生装备;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 夏建汉;陈美园;沈辉;舒碧芬;张伟;;水溶性纳米磁性颗粒的制备及其水合催化作用[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年

2 周素红;姚蓓;芦庆新;陈颖;程晓松;;纳米材料的测量技术[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年

3 李莉;李兰兰;魏子栋;;电沉积纳米材料研究现状[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年

4 李莉;齐学强;陈四国;王耀琼;;电沉积纳米材料研究现状[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年

5 周翠松;刘巧玲;方晓红;;一种水溶性富勒烯纳米材料的DNA光剪切性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年

6 陈艳凤;;岛津IG-1000在纳米材料粒径分析中的最新应用[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C];2010年

7 陈艳凤;;岛津IG-1000在纳米材料粒径分析中的最新应用[A];生物颗粒与粉体制备、应用技术研讨会论文集[C];2010年

8 孙皎;;纳米材料的生物安全性[A];2005年上海市生物医学工程学会学术年会论文集[C];2005年

9 尤娜;刘海林;李美亚;熊锐;;热分解法制备MnFe_2O_4纳米材料及其超顺磁性[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集（下册）[C];2010年

10 张立德;;纳米材料的可控制备与表征[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 袁封;纳米材料是涂料的好帮手[N];中国化工报;2004年

2 杭州科瀚盟公司 黄海;正确认识纳米材料在纺织上的应用[N];中国纺织报;2008年

3 记者 方彬楠　通讯员 周麦玲;纳米材料绿色打印技术产业化基地落户怀柔[N];北京商报;2010年

4 记者 冯永锋;我纳米材料领域获重要突破[N];光明日报;2000年

5 刘菊花;首批纳米材料国家标准 于4月1日起正式实施[N];中国有色金属报;2005年

6 张小明;纳米材料市场前景广阔[N];中国电子报;2000年

7 胡爱武 傅志红;纳米材料与纳米技术[N];中国包装报;2004年

8 罗刚;神奇的纳米材料安全吗[N];健康报;2005年

9 仲科;科技部部署纳米材料研究项目[N];中国化工报;2008年

10 刘英楠;新方法捕获纳米材料详细信息[N];中国高新技术产业导报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年

2 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年

3 时雪钊;几种纳米材料的电化学法及液相法制备、分析与表征[D];兰州大学;2011年

4 王金兴;不同结构In_2O_3基纳米材料的合成及其气敏特性研究[D];吉林大学;2010年

5 方丽梅;金属离子改性的二氧化锡纳米材料的制备及特性的研究[D];电子科技大学;2009年

6 公茂刚;低维氧化锌纳米材料的合成及浸润性研究[D];中国科学技术大学;2011年

7 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年

8 苏勇;一维金属氧化物纳米材料的气相合成与发光性能研究[D];合肥工业大学;2011年

9 程金生;功能化石墨烯纳米材料的合成与应用[D];中国科学技术大学;2011年

10 张卫奇;纳米材料作为siRNA载体及其与细胞的相互作用研究[D];北京协和医学院;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 伍旭;基于纳米材料的肿瘤活体荧光成像以及光动力学治疗研究[D];湖南大学;2010年

2 李红;介孔氧化硅纳米材料控制siRNA释放性能的初步研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 郑亚婷;应用siRNA技术抑制铜绿假单胞菌外膜蛋白OprM表达的研究[D];昆明医学院;2010年

4 贾丽洁;ICP27特异性siRNA抑制HSV-1病毒复制的实验研究[D];郑州大学;2010年

5 王辉;以二氧化硅为壳层材料的核壳纳米材料的合成，组装以及应用[D];山东师范大学;2011年

6 周自成;锰基氧化物的控制合成及其电化学和催化性能研究[D];河北师范大学;2011年

7 杜翠玲;两亲分子辅助下纳米复合材料的合成与表征[D];东北师范大学;2010年

8 付振宇;siRNA沉默HIF-1α基因对人前列腺癌PC3细胞生物学性状的影响[D];苏州大学;2010年

9 韦德芳;利用pSOS-HUS系统筛选靶向乙肝病毒X基因的siRNA的研究[D];重庆医科大学;2010年

10 马婧薇;ASGPR介导的靶向siRNA抑制HBV的复制与表达[D];华中科技大学;2009年

  本文关键词：介孔氧化硅纳米材料控制siRNA释放性能的初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：360738