新型細(xì)胞鈣熒光納米微膠囊傳感器的研究.pdf

1、細(xì)胞內(nèi)的重要生理活性物質(zhì)有很多，如鈣，鋅，銅，氧等。它們廣泛分布于人體的細(xì)胞和體液之中，對(duì)人體的生命活動(dòng)起著重要的作用。隨著人們對(duì)胞內(nèi)重要生理活性物質(zhì)的重要作用以及他們與某些疾病發(fā)生和發(fā)展關(guān)系的認(rèn)識(shí)越來越深入，胞內(nèi)重要生理活性物質(zhì)的研究已成為化學(xué)，生物學(xué)，基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科的重要前沿?zé)狳c(diǎn)研究課題。目前胞內(nèi)重要生理活性物質(zhì)的研究方法很多。人們常常根據(jù)各種方法的特點(diǎn)，按照所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的具體要求而選擇不同的測定方法。如生物發(fā)光蛋白法、有機(jī)顯色

2、劑法、離子傳感器法、微電極法、核磁共振法，熒光探針法等。其中又以熒光探針法研究居多。傳統(tǒng)的熒光探針具有反應(yīng)迅速、測定靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，但在生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用中也存在一些難以克服的缺陷，如有可能產(chǎn)生的細(xì)胞毒副作用、與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的鰲合作用、與蛋白質(zhì)的鍵合、指示劑泄露、光漂白效應(yīng)等，因而對(duì)檢測結(jié)果存在很大的干擾。另外，傳統(tǒng)的熒光分子熒光標(biāo)記方法，只能在生物分子的活性基團(tuán)上連接少數(shù)的幾個(gè)熒光分子，分析靈敏度有限。人們經(jīng)過大量的

3、研究提出了很多的解決方法，如雙波長比率法，納米微膠囊包被法等，尤其是納米微膠囊包被法可以有效的解決上述問題。在很大程度上克服了傳統(tǒng)熒光試劑的缺陷，熒光染料的穩(wěn)定性顯著提高，避免了熒光染料與生物活性物質(zhì)直接接觸所帶來的副作用，而且光漂白現(xiàn)象也大大減少。為此，本論文利用我們實(shí)驗(yàn)室自行合成的新型Ca2+熒光探針STDBT和STDIn，采用納米微膠囊包被法合成了兩種細(xì)胞鈣熒光納米微膠囊傳感器一生物包埋膠囊探針STDBT和STDIn，并采用透射電

4、鏡、熒光光譜法、激光共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀等手段對(duì)所制備納米膠囊探針的形態(tài)及粒徑分布、光譜性能、對(duì)Ca2+的響應(yīng)性能發(fā)光穩(wěn)定性及細(xì)胞標(biāo)記性能等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，與未包被的探針染料進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，所制備納米膠囊探針粒徑小，分布均勻，形態(tài)規(guī)則，表面圓潤，發(fā)光性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)Ca2+響應(yīng)靈敏，且通過與細(xì)胞簡單共培育即可有效的進(jìn)入細(xì)胞，其中STDBT納米膠囊探針主要標(biāo)記胞核區(qū)域，標(biāo)記后顯微鏡下至少可觀察2h以上。為胞核內(nèi)Ca2+的測定研究提

5、供有效的手段。 本研究論文主要包括以下兩個(gè)部分: 一、論文對(duì)納米微膠囊包被法合成聚合物型熒光納米微膠囊傳感器一生物包埋膠囊探針(PEBBLES)方法進(jìn)展和測定研究進(jìn)展進(jìn)行了較為詳盡的綜述。論述了聚合物熒光納米微膠囊傳感器(PEBBLEs)的方法原理、制備、細(xì)胞導(dǎo)入及其應(yīng)用，最后闡述了本論文的目的和研究內(nèi)容。 二、實(shí)驗(yàn)部分:(1)細(xì)胞鈣熒光納米微膠囊傳感器的制備；(2)細(xì)胞鈣熒光納米微膠囊傳感器的光譜性能研究；(3