• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 中文学位 >纳米金和纳米三氧化二铁的细胞毒性及其在癌细胞靶向治疗和成像中的研究与应用
【6h】

纳米金和纳米三氧化二铁的细胞毒性及其在癌细胞靶向治疗和成像中的研究与应用

代理获取
页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

纳米材料是指几何尺寸小于100nm,并具有特殊性能的材料.它所特有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应使之呈现出许多与同质单分子或大块物体不同的光学性质、催化能力和表面化学性质,因而纳米材料在生物、医学等许多领域都具有广泛的应用前景。然而,这些独特的性能也使得纳米材料能够与生物体之间发生一些特殊反应而产生潜在的毒性,可能会给人类的健康带来危害.因此,纳米材料的生物安全性问题已经成为现阶段材料学和生物学共同关注和研究的热点。纳米金由于其独特的结构和光学特性而被广泛应用于细胞标记和成像、基因检测以及药物输送等.同样,具有良好的表面化学性质和超顺磁性的纳米三氧化二铁也已经被成功用于催化、分离、核磁成像和肿瘤的磁疗.但是,近年来的一些研究却表明这两种纳米粒子具有尺寸、形貌依赖的细胞毒性,并且由于表面修饰基团和自身的催化活性会引起活性氧的过量产生。尽管如此,它们与生物体特别是细胞之间具体的作用机制尚不明确,关于这两种纳米粒子是如何影响和调控细胞功能的研究还比较少。因此,研究它们与细胞内小分子和蛋白质的反应机理,对细胞内氧化还原平衡状态和活性氧产生的影响,以及活性氧对细胞凋亡和肿瘤生成的调控是十分必要的。这对进一步阐明纳米金和纳米三氧化二铁的细胞毒性机理以及活性氧在相关信号转导过程中的作用机制具有非同寻常的科学意义.在此基础上,一方面我们可以通过合理的修饰,有效的降低上述两种纳米粒子的细胞毒性,再利用各自的特性使之更好的应用于生物医学研究。另一方面,我们也可以反向利用其细胞毒性,作为一种新型的治疗癌症的方法用于诱导癌细胞的凋亡.通过将这两种纳米粒子进行组装,并在表面修饰结合一些靶向序列或荧光基团构建多功能的复合纳米材料,使其同时具有靶向、治疗和成像功能,在癌症的诊断和治疗方面必将具有重要的应用前景。本研究主要内容包括：
　　⑴纳米金(AuNPs)对人正常肝细胞HL7702细胞毒性的研究。通过研究AuNPs与谷胱甘肽(GSH)的反应机理,阐明了AuNPs对肝细胞HL7702内氧化还原平衡的影响及其激活的线粒体通路中相关凋亡事件的发生顺序.浓度为50 nM的8 nm AuNPs处理HL7702细胞后,首先引起细胞质内的GSH的大量减少,在12小时左右就对线粒体跨膜电位(ΔΨm)造成影响使其有所下降,开始启动了细胞的凋亡.而大约在48小时之后,线粒体内GSH的含量才发生明显减少,并造成线粒体内过氧化氢(H2O2)的含量也随之逐渐增加.升高的H2O2引起线粒体凋亡通路中促凋亡蛋白Bax的转运,细胞色素c的释放以及下游凋亡蛋白caspase3的激活,HL7702细胞的凋亡进一步加剧。
　　⑵纳米三氧化二铁(γ-Fe2O3)细胞毒性的反向应用。设计构建一种生物功能化的Au-Fe2O3复合纳米粒子用于靶向诱导癌细胞凋亡并进行实时成像.所合成的Au-Fe2O3纳米粒子兼具了Au和γ-Fe2O3的优点,具有良好的荧光猝灭性质和催化活性。通过在Au表面修饰能够靶向癌细胞整合素αⅤβ3受体的序列(RGD)和异硫氰酸荧光素(FITC)标记的capsase-3特异性识别序列DEVD,得到的RGD/FITC–DEVD–Au-Fe2O3复合纳米粒子可以选择性的识别肝癌细胞HepG2,催化这一细胞内羟基自由基(OH)的生成,并且能够实时监测由?OH诱导的caspase-3依赖的细胞凋亡.此外,它的催化活性由于Au-Fe2O3的表面极化作用也比单独的γ-Fe2O3有所提高.这种生物功能化的Au-Fe2O3复合纳米粒子同时具有靶向、治疗和成像功能,因此对癌症的治疗具有十分重要的意义。
　　⑶超氧阴离子(O2)和过氧化氢(H2O2)两种活性氧对肿瘤生成的调控作用。利用本实验室合成的两种荧光探针DBZTC和NFDS-1,检测肝癌细胞HepG2的线粒体内两种活性氧O2和H2O2的含量,发现由于线粒体ND6基因突变造成其含量明显升高,分别为0.63±0.07μM和1.13±0.05μM。通过构建携带完整ND6基因片段的真核表达重组质粒pcDNA3.1-ND6并转染HepG2细胞,检测这种未发生突变的重组HepG2细胞内两种活性氧含量要低很多,进一步验证了ND6基因突变是引起O2和H2O2含量升高的直接因素.我们又建立了HepG2细胞裸鼠移植瘤模型,发现分别清除这两种活性氧,均能够抑制肿瘤的生长,特别是清除H2O2的效果尤为明显.这些结果表明由于HepG2细胞线粒体ND6基因突变而产生的过量的活性氧能够对肿瘤生成起到调控作用,并且其中H2O2的作用尤为重要。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号