功能化納米顆粒的制備及其在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用.pdf

1、準(zhǔn)確而深入地理解生物體內(nèi)生命過程中的各類化學(xué)變化對一些重大疾病的早期診斷和治療具有非常重要的作用。同樣如此，細(xì)胞的pH值對生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)也有著不可忽略的影響。胞內(nèi)pH值不僅能夠調(diào)節(jié)部分蛋白質(zhì)的生物功能，也會影響一些胞內(nèi)細(xì)胞器，如溶酶體和線粒體等的正常功能。正常哺乳動物細(xì)胞中，胞內(nèi)pH值變化范圍較廣，如細(xì)胞內(nèi)溶酶體的pH值約為4.7，而線粒體中pH值約為8.0。但是細(xì)胞中pH的微小異常，甚至是正負(fù)0.1-0.2個單位的pH值變化都很

2、有可能導(dǎo)致某些細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的功能紊亂，最終導(dǎo)致生物體心肺和神經(jīng)等方面的問題（例如癌癥、中風(fēng)和阿茲海默癥等重大疾?。Ｒ虼?，監(jiān)測活細(xì)胞中pH值的變化就顯得尤為重要。
　　對實時、原位監(jiān)測重要細(xì)胞活動過程來說，熒光納米顆粒的胞內(nèi)pH傳感是一種簡單易行的檢測方法。血清白蛋白因其無毒及生物可降解等特性日益被大家所熟知，其中應(yīng)用最廣的是將血清白蛋白作為一種良好的抗癌藥物載體。通過共價交聯(lián)熒光染料Alexa594到牛血清白蛋白納米顆粒表面，我們

3、合成了一種pH比率傳感器。本文研究了這種pH響應(yīng)牛血清白蛋白納米顆粒(BNPs)的合成與表征，探討了其在HeLa細(xì)胞中檢測胞內(nèi)pH分布的原位顆粒成像，并在最后一章補(bǔ)充說明了多肽修飾的金納米顆粒(AuNPs)在活細(xì)胞中的細(xì)胞成像研究。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.背景介紹。包括納米顆粒載體的種類，熒光探針的響應(yīng)原理，pH響應(yīng)的方法，用于pH測量的熒光探針種類（絕對熒光強(qiáng)度測量和比率計測量），以及BNPs、AuNPs等功能化修飾后納米顆

4、粒在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用研究。
　　2.通過去溶劑法制備牛血清白蛋白納米顆粒，并分別使用物理包埋和化學(xué)交聯(lián)的方法制備不同種類的染料-牛血清白蛋白納米顆粒。運(yùn)用熒光分光光度計、倒置熒光顯微鏡、透射電子顯微鏡(TEM)、動態(tài)光散射(DLS)、和紅外光譜儀(FT-IR)等研究了牛血清白蛋白納米顆粒在水溶液中的熒光特性，并應(yīng)用于靈敏的比率pH傳感。結(jié)果表明，合成的牛血清白蛋白納米顆粒在激發(fā)波長為495 nm、發(fā)射波長為535 nm處能發(fā)射出

5、最強(qiáng)的熒光，并且熒光BNPs在pH=6.0-8.0之間變化時有明顯的光學(xué)響應(yīng)，說明BNPs是一種很好的pH傳感材料。
　　3.為了說明BNPs熒光探針在生物學(xué)樣品測量方面的可行性，我們將其應(yīng)用于HeLa細(xì)胞中的pH值檢測，并進(jìn)行了一系列的細(xì)胞成像實驗。結(jié)果顯示該探針能高效快速地測量HeLa細(xì)胞中的pH值。這對更好地理解胞內(nèi)新陳代謝過程和重大疾病的早期診斷均提供了更深入的見解和必要的信息。
　　4.最后我們合成了不同量TAT肽