人工細(xì)胞間仿生信號(hào)傳導(dǎo)與傳感體系研究.pdf

1、細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間存在著復(fù)雜刺激與響應(yīng)通訊機(jī)制，并引發(fā)許多的生命過(guò)程與現(xiàn)象。因而，建立仿生體系模擬細(xì)胞之間的小分子物質(zhì)傳遞與信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程將有助于推動(dòng)對(duì)生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的仿生信號(hào)傳導(dǎo)研究主要關(guān)注在脂質(zhì)體囊泡表面構(gòu)筑基于分子水平上的信號(hào)接收、傳遞或轉(zhuǎn)換。本文從人工仿生細(xì)胞入手，使用具有溫敏開(kāi)/關(guān)特性的納米仿生反應(yīng)器人工細(xì)胞A，實(shí)現(xiàn)熱通道控制小分子物質(zhì)的反應(yīng)與傳遞，再通過(guò)一種對(duì)4-AP具有傳感性能的人工細(xì)胞B控制熒光信號(hào)的開(kāi)/關(guān)，構(gòu)筑了一種新

2、型的人工仿生細(xì)胞間小分子仿生傳遞與傳導(dǎo)體系。本課題設(shè)計(jì)了一種具有溫敏細(xì)胞膜，磁性與反應(yīng)性細(xì)胞核的人工仿生細(xì)胞A納米仿生反應(yīng)器作為核心，金納米粒子作為催化劑，一種帶有生物傳感器的人工細(xì)胞B作為小分子物質(zhì)的接收應(yīng)答細(xì)胞，通過(guò)高靈敏度的熒光監(jiān)控小分子物質(zhì)在人工細(xì)胞間傳遞時(shí)引發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。本論文主要做了以下三個(gè)方面的內(nèi)容:
　　(1)通過(guò)熱溶劑法制備分散性較好的Fe3O4磁性納米粒子作為納米仿生反應(yīng)器（人工細(xì)胞A）的細(xì)胞核，通過(guò)硅烷偶

3、聯(lián)劑(APTES)在Fe3O4微球表面引入氨基，進(jìn)行末端氨基修飾。采用檸檬酸鈉還原氯金酸制備金納米粒子(AuNPs)，并將其固載于Fe3O4微球表面，制得磁性催化結(jié)構(gòu)單元Fe3O4/Au;隨后通過(guò)St(o)ber法在雜化微球表面負(fù)載一層SiO2，通過(guò)3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)引入雙鍵，然后以NIPAM作為單體引入一層溫敏的多孔細(xì)胞膜。使用HF刻蝕掉中間的SiO2層后，得到以Fe3O4磁性納米微球?yàn)榧?xì)胞核的，AuNPs為

4、反應(yīng)中心，溫敏的PNIPAM為細(xì)胞膜的人工細(xì)胞A。
　　(2)設(shè)計(jì)了一種4-AP傳感器，構(gòu)建了一種對(duì)4-AP高靈敏度的檢測(cè)方法。以St(o)ber法制備SiO2納米微球，通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑MPS引入表面雙鍵后，4-乙烯吡啶(4-VP)作為單體，二乙烯基苯(DVB)為交聯(lián)劑，在SiO2微球表面引發(fā)聚合，得到聚(4-乙烯基吡啶)(P4-VP)包裹的SiO2(SiO2/P4-VP)核殼型微球，用HF刻蝕掉SiO2內(nèi)核后，得到P4-VP空心人