点击功能化纳米探针的制备及其在肿瘤诊断中的应用
发布时间：2021-02-07 12:47
随着人们对纳米科学和纳米技术研究的日益深入,各种纳米增强光学效应不断被揭示。利用这些纳米光学效应所提供的信息以及表面生物修饰技术,可以设计和发展一系列具有高灵敏性和高选择性的化学/生物传感器。与现有的生物医学诊断方法相比,纳米光学效应传感器不仅具有优异的信号放大能力,而且具有成本低、快速便捷等优势。在本论文中,我们利用纳米粒子及其表面的点击化学修饰策略,分别制备了叶酸受体靶向的荧光二氧化硅纳米探针和表面增强拉曼散射（SERS）纳米探针,并将其成功地应用于肿瘤细胞的选择性识别与成像研究。此外,通过设计磷酸化诱导的银纳米粒子聚集体结构,利用SERS热点及其光谱技术,实现了对蛋白激酶A活性的高灵敏检测。主要的研究内容总结如下:（1）采用点击化学偶联法对包裹钌联吡啶的二氧化硅纳米粒子表面进行叶酸功能化修饰,构建了一种叶酸受体靶向的荧光纳米探针,并将其成功地用于肿瘤细胞的成像研究。细胞成像结果表明,该探针能够有效地标记叶酸受体呈阳性的人宫颈癌细胞,而叶酸受体呈阴性的人肺癌细胞未观察到明显的荧光。同时,叶酸竞争性结合试验验证了这种叶酸受体介导的肿瘤细胞成像机制。更为重要的是,该探针能够实现混合细胞...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?（Ａ）美国和（Ｂ）中国癌症发病率和死亡率趋势??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃａｎｃｅｒ?ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ?ａｎｄ?ｍｏｒｔａｌｉｔｙ?ｔｒｅｎｄｓ?ｉｎ?（Ａ）?ｔｈｅ?Ｕｎｉｔｅｄ?Ｓｔａｔｅｓ?ａｎｄ?（Ｂ）?Ｃｈｉｎａ，??
单链膜蛋白ＦＲ－ａ是研宄最多的亚型，它主要表达在乳腺、胎盘、子??宫等正常组织的上皮细胞中，可以将细胞外的叶酸及其衍生物通过内吞途径介导??到细胞内（如图１．２所示而ＦＲ－Ｐ大部分表达于造血细胞及胎盘组织中，ＦＲ－Ｙ??表达于淋巴细胞中。常用的检测人体正常组织和肿瘤组织中ＦＲ的方法包括免疫??组织化学法、放射性同位素标记法、ＲＴ－ＰＣＲ法、原位杂交法和流式细胞仪检测??法等［１２￣］。上述这些检测方法大部分均具有较高的灵敏度和选择性，依据测定的??具体对象及其性质，可以选择某一种方法来进行分析。??Ｆｏｌａｔｅ?＝？??Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ?ａ?９??Ｆ〇Ｉａｔｅ?‘??Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?＾?９??Ｈ＊?．?ａ?ｆｔ，，?；?．?Ｒｅｄｕｃｅｄ??，ｖ?Ｍ?齡Ｔ?Ｆｏｌａｔｅ?Ｃａｒｒｉｅｒ??／?＼?＿?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?＋，々??，．：哉ｉ?？？丨ｎ—ｎ?？??；?ｆ?＼?＼?＼?Ｅｎｄｏｓｏｍｅ?０??Ｔ?＿?＿?＼?／?Ｒ－ＳＨ?Ｈ＊?？?Ｒ－ＳＨ??Ｔｕｍｏｒ?Ｃｅｌｌ?＼—一Ｚ?＇：＾＾ｌｙＳ〇ｓ〇ｍｅ??图１．２?ＦＲ介导的肿瘤细胞靶向显像剂及药物｜ｎｌ。??Ｆｉｇ．?１．２?ＦＲ－ｍｅｄｉａｔｅｄ?ｔｕｍｏｒ?ｃｅｌｌ－ｔａｒｇｅｔｅｄ?ｉｍａｇｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ?ａｎｄ?ｄｒｕｇｓ１＂１．??在肿瘤研究中发现，ＦＲ－ａ广泛表达于大多数恶性肿瘤细胞的表面（特别是上??皮来源的肿瘤）
了重大进展［３５］，成功地解决了ＦＲ极难表达、纯化和结晶这一技术瓶颈，并清楚??地解析了叶酸／ＦＲ－ｃｔ复合物的晶体结构，全面阐述了叶酸与ＦＲ－ａ的具体结合口袋??及精确的相互作用位点（如图１．３所示）。这项突破性的成果将为在分子水平上设??计新型的具有ＦＲ－ｃｔ特异选择性的叶酸拮抗剂提供理论指导和结构基础。??１??图１．３?（Ａ）?ＦＲ－ａ的结构及其（Ｂ）结合叶酸的口袋［３５］。??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＦＲ－ａ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｂｉｎｄｉｎｇ?ｐｏｃｋｅｔ?ｆｏｒ?ｆｏｌｉｃ?ａｃｉｄ１３５１．??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激酶检测方法的最新研究进展[J]. 刘杨,邹笑然,李琛琛,张春阳. 分析化学. 2018(01)
[2]Cancer incidence and mortality in China in 2013:an analysis based on urbanization level[J]. Wanqing Chen,Rongshou Zheng,Siwei Zhang,Hongmei Zeng,Tingting Zuo,Changfa Xia,Zhixun Yang,Jie He. Chinese Journal of Cancer Research. 2017(01)
[3]蛋白质磷酸化作用的电化学检测方法[J]. 高飞飞,王粤博. 化学进展. 2014(05)
[4]包裹RuBpy二氧化硅荧光纳米探针的制备及其用于肝癌细胞的识别[J]. 陈敏艳,陈泽忠,王维,朱链,唐宏武,庞代文. 分析化学. 2014(03)
[5]基于纳米结构材料的磷酸化蛋白/多肽富集和分析[J]. 程功,王志刚,刘彦琳,张吉林,孙德慧,倪嘉缵. 化学进展. 2013(04)
[6]叶酸受体α与卵巢肿瘤[J]. 周希彬,邱郑,刘欣欣,张娟,何瑶玉,王筱蒙,王旻. 药物生物技术. 2012(05)
[7]点击化学最新进展[J]. 邱素艳,高森,林振宇,陈国南. 化学进展. 2011(04)
[8]磷酸化蛋白质分析[J]. 赵鹏,徐霞红,周立分,刘欣,聂舟,姚守拙. 化学传感器. 2011(01)
[9]环糊精衍生物的点击化学合成法的研究进展[J]. 安伟,张华承,孙涛,李祥军,郝爱友. 有机化学. 2011(03)
[10]表面增强拉曼光谱应用于标记免疫多组分检测[J]. 葛明,鲍芳,姚建林,孙如,顾仁敖. 化学学报. 2009(20)
本文编号：3022247
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?（Ａ）美国和（Ｂ）中国癌症发病率和死亡率趋势??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃａｎｃｅｒ?ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ?ａｎｄ?ｍｏｒｔａｌｉｔｙ?ｔｒｅｎｄｓ?ｉｎ?（Ａ）?ｔｈｅ?Ｕｎｉｔｅｄ?Ｓｔａｔｅｓ?ａｎｄ?（Ｂ）?Ｃｈｉｎａ，??
单链膜蛋白ＦＲ－ａ是研宄最多的亚型，它主要表达在乳腺、胎盘、子??宫等正常组织的上皮细胞中，可以将细胞外的叶酸及其衍生物通过内吞途径介导??到细胞内（如图１．２所示而ＦＲ－Ｐ大部分表达于造血细胞及胎盘组织中，ＦＲ－Ｙ??表达于淋巴细胞中。常用的检测人体正常组织和肿瘤组织中ＦＲ的方法包括免疫??组织化学法、放射性同位素标记法、ＲＴ－ＰＣＲ法、原位杂交法和流式细胞仪检测??法等［１２￣］。上述这些检测方法大部分均具有较高的灵敏度和选择性，依据测定的??具体对象及其性质，可以选择某一种方法来进行分析。??Ｆｏｌａｔｅ?＝？??Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ?ａ?９??Ｆ〇Ｉａｔｅ?‘??Ｒｅｃｅｐｔｏｒ?＾?９??Ｈ＊?．?ａ?ｆｔ，，?；?．?Ｒｅｄｕｃｅｄ??，ｖ?Ｍ?齡Ｔ?Ｆｏｌａｔｅ?Ｃａｒｒｉｅｒ??／?＼?＿?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?＋，々??，．：哉ｉ?？？丨ｎ—ｎ?？??；?ｆ?＼?＼?＼?Ｅｎｄｏｓｏｍｅ?０??Ｔ?＿?＿?＼?／?Ｒ－ＳＨ?Ｈ＊?？?Ｒ－ＳＨ??Ｔｕｍｏｒ?Ｃｅｌｌ?＼—一Ｚ?＇：＾＾ｌｙＳ〇ｓ〇ｍｅ??图１．２?ＦＲ介导的肿瘤细胞靶向显像剂及药物｜ｎｌ。??Ｆｉｇ．?１．２?ＦＲ－ｍｅｄｉａｔｅｄ?ｔｕｍｏｒ?ｃｅｌｌ－ｔａｒｇｅｔｅｄ?ｉｍａｇｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ?ａｎｄ?ｄｒｕｇｓ１＂１．??在肿瘤研究中发现，ＦＲ－ａ广泛表达于大多数恶性肿瘤细胞的表面（特别是上??皮来源的肿瘤）
了重大进展［３５］，成功地解决了ＦＲ极难表达、纯化和结晶这一技术瓶颈，并清楚??地解析了叶酸／ＦＲ－ｃｔ复合物的晶体结构，全面阐述了叶酸与ＦＲ－ａ的具体结合口袋??及精确的相互作用位点（如图１．３所示）。这项突破性的成果将为在分子水平上设??计新型的具有ＦＲ－ｃｔ特异选择性的叶酸拮抗剂提供理论指导和结构基础。??１??图１．３?（Ａ）?ＦＲ－ａ的结构及其（Ｂ）结合叶酸的口袋［３５］。??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＦＲ－ａ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｂｉｎｄｉｎｇ?ｐｏｃｋｅｔ?ｆｏｒ?ｆｏｌｉｃ?ａｃｉｄ１３５１．??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激酶检测方法的最新研究进展[J]. 刘杨,邹笑然,李琛琛,张春阳. 分析化学. 2018(01)
[2]Cancer incidence and mortality in China in 2013:an analysis based on urbanization level[J]. Wanqing Chen,Rongshou Zheng,Siwei Zhang,Hongmei Zeng,Tingting Zuo,Changfa Xia,Zhixun Yang,Jie He. Chinese Journal of Cancer Research. 2017(01)
[3]蛋白质磷酸化作用的电化学检测方法[J]. 高飞飞,王粤博. 化学进展. 2014(05)
[4]包裹RuBpy二氧化硅荧光纳米探针的制备及其用于肝癌细胞的识别[J]. 陈敏艳,陈泽忠,王维,朱链,唐宏武,庞代文. 分析化学. 2014(03)
[5]基于纳米结构材料的磷酸化蛋白/多肽富集和分析[J]. 程功,王志刚,刘彦琳,张吉林,孙德慧,倪嘉缵. 化学进展. 2013(04)
[6]叶酸受体α与卵巢肿瘤[J]. 周希彬,邱郑,刘欣欣,张娟,何瑶玉,王筱蒙,王旻. 药物生物技术. 2012(05)
[7]点击化学最新进展[J]. 邱素艳,高森,林振宇,陈国南. 化学进展. 2011(04)
[8]磷酸化蛋白质分析[J]. 赵鹏,徐霞红,周立分,刘欣,聂舟,姚守拙. 化学传感器. 2011(01)
[9]环糊精衍生物的点击化学合成法的研究进展[J]. 安伟,张华承,孙涛,李祥军,郝爱友. 有机化学. 2011(03)
[10]表面增强拉曼光谱应用于标记免疫多组分检测[J]. 葛明,鲍芳,姚建林,孙如,顾仁敖. 化学学报. 2009(20)
本文编号：3022247
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