膠體微粒的形狀及光響應(yīng)性及其與細(xì)胞相互作用的研究.pdf

1、膠體微粒作為一種尺度橫跨納米-微米的三維結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于包括生物醫(yī)用在內(nèi)的眾多領(lǐng)域。在與細(xì)胞相互作用的過程中，膠體微粒的物理化學(xué)性質(zhì)具有重要影響。智能響應(yīng)概念的引入使得膠體微粒能夠在外界刺激下實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)性能的調(diào)控，為滿足更為復(fù)雜的應(yīng)用需求提供了可能。光作為一種干凈而高效的外部刺激方式，無(wú)需與樣品直接接觸，同時(shí)能夠在時(shí)間和空間上實(shí)現(xiàn)精確的調(diào)控，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文考察了細(xì)胞胞吞過程中，微膠囊的形狀對(duì)胞吞行為的影響;以光響應(yīng)膠體微粒為研

2、究對(duì)象，制備了基于鄰硝基芐基衍生物的聚乙烯亞胺(PEI)微膠囊，詳細(xì)表征了其在光照前后的物理化學(xué)性質(zhì)變化;同樣基于鄰硝基芐基衍生物，構(gòu)建了能夠在細(xì)胞內(nèi)響應(yīng)的聚乙二醇(PEG)光響應(yīng)微粒，研究了其胞內(nèi)響應(yīng)對(duì)細(xì)胞行為的影響;最后，選擇同樣具有光分解性能的重氮樹脂，構(gòu)建了能夠在紫外照射下釋放N2氣的微粒，研究了其胞內(nèi)釋放N2氣對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果。
　　膠體微粒的形狀對(duì)其與細(xì)胞的相互作用具有重要影響。通過滲透壓法制備得到了尺寸約為2μm

3、的碗狀聚電解質(zhì)微膠囊，對(duì)比了其與球形微膠囊在與細(xì)胞相互作用過程中的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同條件下，碗狀微膠囊能夠更多更快地被細(xì)胞吞噬。共培養(yǎng)12h后，單個(gè)細(xì)胞胞吞碗狀微膠囊的數(shù)量約為球形微膠囊的3.8倍。同時(shí)，對(duì)形狀引起的胞吞差異的機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　智能響應(yīng)型膠體微粒在作為載體傳遞藥物等生物活性分子的過程中，研究者多關(guān)注于其釋放出的活性分子對(duì)生物組織的影響，而忽略了材料的自身變化在其中的作用。以具有代表性的鄰硝基芐基衍生物作為光響

4、應(yīng)的交聯(lián)劑，通過其與摻雜PEI的碳酸鈣微粒的反應(yīng)，在去除模板碳酸鈣后制備得到光響應(yīng)的PEI微膠囊。酸性條件中，由于紫外光照下交聯(lián)點(diǎn)斷裂，微膠囊發(fā)生膨脹，其組分從膠囊中逐漸離去，表觀囊壁厚度從54.6±4.6 nm降至12.3±0.8nm，滲透性升高，最終完全分解。以異硫氰酸四乙基羅丹明標(biāo)記的葡聚糖(RBITC-dextran)為模型，證實(shí)微膠囊能夠在光照作用下快速釋放裝載的大分子。
　　合成了含活性酯基團(tuán)的光響應(yīng)小分子，以其為交聯(lián)

5、劑，通過交聯(lián)預(yù)吸附在碳酸鈣中的八臂氨基化PEG（8-arm-PEG-NH2）制備得到光響應(yīng)的PEG微粒。利用交聯(lián)劑在紫外光下的分解特性，實(shí)現(xiàn)了PEG微粒在光照后的膨脹、分解。研究了PEG微粒的胞內(nèi)響應(yīng)對(duì)細(xì)胞行為的影響，發(fā)現(xiàn)胞吞PEG微粒的細(xì)胞在光照處理后的細(xì)胞活性低于僅胞吞粒子或僅光照處理的實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)細(xì)胞更多地呈現(xiàn)出非鋪展的狀態(tài)。
　　為實(shí)現(xiàn)在無(wú)藥狀態(tài)下殺死腫瘤細(xì)胞，選擇能夠在紫外光照下釋放N2的重氮樹脂為組裝單元，通過聚電解質(zhì)