磷脂修飾量子點(diǎn)與細(xì)胞相互作用的研究.pdf

1、量子點(diǎn)(Quantum dots,QDs)是一種新型半導(dǎo)體熒光納米探針,與傳統(tǒng)有機(jī)熒光染料相比,具有許多優(yōu)良的光譜特性,在分子診斷、靶向治療、生物醫(yī)學(xué)成像與生物傳感等方面得到了廣泛應(yīng)用,并極大地推動了生命分析化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展。本論文在實驗室已有的量子點(diǎn)合成技術(shù)平臺上,以量子點(diǎn)與細(xì)胞相互作用為主線,主要開展了以下幾個方面的工作:
　　 1.磷脂修飾量子點(diǎn)的制備針對脂溶性量子點(diǎn)在生物分析研究中面臨的相轉(zhuǎn)移及其功

2、能化修飾問題,分別采用普通磷脂(DPPC)與聚乙二醇功能化磷脂(PEG-DPPE)修飾量子點(diǎn),在對其進(jìn)行紫外可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、熒光顯微成像、透射電子顯微鏡成像等系列表征后,考察了兩種修飾方法所得量子點(diǎn)光譜性質(zhì)、分散性、光穩(wěn)定性的差異。結(jié)果表明:普通磷脂修飾量子點(diǎn)得到多個量子點(diǎn)的團(tuán)聚體,與之相比,采用聚乙二醇功能化磷脂修飾的量子點(diǎn)單分散性較好、光穩(wěn)定性強(qiáng),可用于后續(xù)實驗。
　　 2.量子點(diǎn)與細(xì)胞非特異性相互作用研究非特異

3、性吸附是納米顆粒應(yīng)用于細(xì)胞成像研究面對的首要問題之一。在第一部分工作基礎(chǔ)上,為了更好的將修飾后的量子點(diǎn)應(yīng)用于細(xì)胞成像研究中,分別采用帶有氨基、羧基、甲基的聚乙二醇功能化磷脂修飾得到不同功能表面基團(tuán)的量子點(diǎn),結(jié)合激光共聚焦成像技術(shù),對不同功能基團(tuán)表面的量子點(diǎn)與細(xì)胞非特異性作用進(jìn)行研究。結(jié)果表明:量子點(diǎn)表面電荷對量子點(diǎn)與細(xì)胞的非特異性作用影響顯著,氨基功能化后帶正電荷的量子點(diǎn)最容易與細(xì)胞發(fā)生非特異性作用,羧基功能化后帶負(fù)電荷的量子點(diǎn)次之,甲

4、基功能化后基本不帶電荷的量子點(diǎn)與細(xì)胞非特異性作用最小。量子點(diǎn)與細(xì)胞的作用是一個依賴于量子點(diǎn)的濃度、表面電荷、培育時間與溫度,并受培養(yǎng)基中血清影響的耗能過程。因此,可以有針對性地對量子點(diǎn)的表面進(jìn)行修飾或改性并將其應(yīng)用于細(xì)胞成像研究。
　　 3.血管生成素-量子點(diǎn)復(fù)合物特異識別細(xì)胞及其內(nèi)化研究血管生成素(Angiogenin)是一種與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的蛋白質(zhì)。在前面兩部分工作的基礎(chǔ)上,借助核酸適體,將血管生成素固定在量子點(diǎn)上,

5、并進(jìn)一步考察了量子點(diǎn)-血管生成素復(fù)合物對目標(biāo)細(xì)胞的選擇性識別與內(nèi)化情況。由于細(xì)胞表面血管生成素受體的作用,血管生成素-量子點(diǎn)復(fù)合物能選擇性地結(jié)合到人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)和人宮頸癌細(xì)胞(Hela)上；熒光共定位實驗和Z-軸掃描結(jié)果進(jìn)一步證實,復(fù)合物能進(jìn)入靶細(xì)胞,最終主要定位在溶酶體中。結(jié)合以上實驗結(jié)果,構(gòu)建了一種特異性識別表面表達(dá)有血管生成素受體細(xì)胞的納米探針,有望在腫瘤血管生成及腫瘤細(xì)胞早期診斷與靶向治療等基礎(chǔ)研究方面發(fā)揮重要