功能化納米顆粒的制備及其在細胞成像方面的應用.pdf

1、準確而深入地理解生物體內生命過程中的各類化學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，細胞的pH值對生物體內許多化學反應也有著不可忽略的影響。胞內pH值不僅能夠調節(jié)部分蛋白質的生物功能，也會影響一些胞內細胞器，如溶酶體和線粒體等的正常功能。正常哺乳動物細胞中，胞內pH值變化范圍較廣，如細胞內溶酶體的pH值約為4.7，而線粒體中pH值約為8.0。但是細胞中pH的微小異常，甚至是正負0.1-0.2個單位的pH值變化都很

2、有可能導致某些細胞器結構的功能紊亂，最終導致生物體心肺和神經(jīng)等方面的問題（例如癌癥、中風和阿茲海默癥等重大疾?。Ｒ虼?，監(jiān)測活細胞中pH值的變化就顯得尤為重要。
　　對實時、原位監(jiān)測重要細胞活動過程來說，熒光納米顆粒的胞內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響應牛血清白蛋白納米顆粒(BNPs)的合成與表征，探討了其在HeLa細胞中檢測胞內pH分布的原位顆粒成像，并在最后一章補充說明了多肽修飾的金納米顆粒(AuNPs)在活細胞中的細胞成像研究。具體研究內容如下:
　　1.背景介紹。包括納米顆粒載體的種類，熒光探針的響應原理，pH響應的方法，用于pH測量的熒光探針種類（絕對熒光強度測量和比率計測量），以及BNPs、AuNPs等功能化修飾后納米顆

4、粒在細胞成像方面的應用研究。
　　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，并應用于靈敏的比率pH傳感。結果表明，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響應，說明BNPs是一種很好的pH傳感材料。
　　3.為了說明BNPs熒光探針在生物學樣品測量方面的可行性，我們將其應用于HeLa細胞中的pH值檢測，并進行了一系列的細胞成像實驗。結果顯示該探針能高效快速地測量HeLa細胞中的pH值。這對更好地理解胞內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