影響金納米材料躲避巨噬細(xì)胞吞噬的理化性質(zhì)的初步研究.pdf

1、隨著納米科技的不斷發(fā)展，各種各樣的納米材料已經(jīng)應(yīng)用到生活的各個(gè)方面特別是生物醫(yī)藥領(lǐng)域。由于納米材料獨(dú)特的理化性質(zhì)，以其為基礎(chǔ)的藥物制劑表現(xiàn)出相比于藥物小分子更優(yōu)異的生物活性。例如納米材料作為疏水性藥物的載體，可以在不影響藥物藥效的前提下改善藥物的溶解度以及在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。另外，納米材料由于具有較大的比表面積，我們還可以通過對(duì)納米材料的表面進(jìn)行不同的修飾，獲得一些特殊的性質(zhì)如靶向性和病灶的滲透性等等。
　　然而納米材料作為一種外源

2、物，在進(jìn)入生物體內(nèi)之后會(huì)被免疫系統(tǒng)特別是巨噬細(xì)胞識(shí)別，在產(chǎn)生一些免疫應(yīng)激的同時(shí)也會(huì)被巨噬細(xì)胞吞噬，并隨之長時(shí)間積累在肝臟和腎臟等器官內(nèi)。在這個(gè)過程中，免疫系統(tǒng)的過度應(yīng)激以及納米材料在器官中的積累，都可能會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生較大的毒性。也就是說納米材料對(duì)生物體潛在的不安全性限制了納米制劑的應(yīng)用和發(fā)展。
　　在眾多的納米材料中，金納米材料由于其元素的惰性，被認(rèn)為是最安全的納米材料之一。目前金納米材料已經(jīng)大量應(yīng)用到了靶向載藥，光熱治療，疾病診

3、斷等各個(gè)方面。然而研究證明金納米材料也會(huì)被巨噬細(xì)胞吞噬并在器官中積累，金納米材料的不同尺寸和不同表面修飾在很大程度上影響了巨噬細(xì)胞對(duì)其的識(shí)別過程和吞噬能力。因此可以通過金納米材料進(jìn)行不同性質(zhì)的表面改性，探究影響巨噬細(xì)胞對(duì)納米材料吞噬能力的關(guān)鍵表面性質(zhì)，并設(shè)計(jì)出更合理更安全的納米材料。
　　本研究主要探索了球形金納米材料的粒徑及表面化學(xué)對(duì)于巨噬細(xì)胞對(duì)球形金納米材料的識(shí)別和吞噬過程的影響。我們通過對(duì)表面改性分子的精細(xì)設(shè)計(jì)將表面化學(xué)性質(zhì)

4、分為單一變化的電荷密度、疏水性、表面氫鍵密度、π-π堆積和空間位阻大小。通過細(xì)胞電鏡(TEM)和電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)的方法來定性和定量的衡量巨噬細(xì)胞對(duì)金納米球的吞噬能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，小尺寸的球形金納米材料和大尺寸相比，不容易被巨噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬。通過TEM圖和ICP-MS的定量結(jié)果來觀察不同修飾的球形金納米材料在巨噬細(xì)胞內(nèi)的分布情況，探討巨噬細(xì)胞對(duì)納米材料的識(shí)別和納米材料表面化學(xué)性質(zhì)連續(xù)變化的相關(guān)性。結(jié)果顯示，巨噬細(xì)胞

5、對(duì)親水性的金納米材料和負(fù)電性的納米材料識(shí)別能力較低，巨噬細(xì)胞對(duì)這兩種表面性質(zhì)較強(qiáng)的納米材料攝入能力也較弱.其原因是表面親水性和負(fù)電性的納米材料能夠躲避巨噬細(xì)胞不同的識(shí)別路徑。表面親水性的金納米球主要是躲過了巨噬細(xì)胞表面清道夫受體的特異性識(shí)別以及細(xì)胞膜上疏水蛋白的結(jié)合而表面負(fù)電性的金納米球主要是因?yàn)椴荒鼙磺宓婪蚴荏w和甘露糖受體特異性識(shí)別而避免被吞噬的。
　　本研究主要著眼于探究納米材料的不同的表面性質(zhì)如何調(diào)控巨噬細(xì)胞對(duì)納米材料的識(shí)別