磁性納米顆粒對抗cTnI抗體、平滑肌細(xì)胞和心肌細(xì)胞作用研究.pdf

1、氧化鐵磁性納米顆粒(magneticnanoparticles，MNPs)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有許多重要的應(yīng)用，而且與傳統(tǒng)的方法比較，磁性納米顆粒在診斷和治療方面表現(xiàn)出診斷靈敏度高，治療效果好，副作用小等優(yōu)越性。但是，目前絕大部分應(yīng)用研究仍處于實驗室階段，限制研究進(jìn)一步深入的主要原因之一是磁性納米顆粒在體內(nèi)循環(huán)過程中對正常組織和細(xì)胞的安全性問題?；谝陨峡紤]，我們選擇抗心肌肌鈣蛋白1抗體，平滑肌細(xì)胞和心肌細(xì)胞作為研究對象，考察磁性納米顆粒對它

2、們的影響。 1.采用共沉淀法制備了粒徑分別為10nm、14nm和18nm的γ—Fe2O3三種氧化鐵磁性納米顆粒，用二巰基丁二酸(DMSA)、氨丙基乙氧基硅烷(APTS)、谷氨酸(GLU)和羧基化PEG(PEG-COOH)進(jìn)行修飾，獲得了DMSA-MNPs、APTS-MNPs、GLU-MNPs和PEG-COOH-MNPs等納米顆粒，并且表征了其形貌結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。不同分子修飾后的磁性納米顆粒表現(xiàn)不同的電性，DMSA-MNPs在pH3-

3、11范圍內(nèi)表現(xiàn)出很強(qiáng)的負(fù)電性(-40mY～-50mV)；其它三種納米顆粒的電性則隨著pH值的升高，逐漸由正向負(fù)變化。在生理pH值(7．4)條件下，DMSA-MNPs呈負(fù)電性(-54mV)，GLU—MNPs近似電中性(-3．1mV)，而APTS-MNPs則帶有正電性(20mV)。 選用上述制備的DMSA-MNPs，利用化學(xué)偶聯(lián)法和抗心肌肌鈣蛋白1抗體偶聯(lián)制備成免疫磁性納米顆粒，并且應(yīng)用生物學(xué)方法ELISA和Western-blot

4、ting詳細(xì)研究了免疫磁性納米顆粒的活性、特異性和穩(wěn)定性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)后抗體在磁性納米顆粒表面仍然保持著良好的生物活性特異性和穩(wěn)定性。 2.研究了氧化鐵納米顆粒對SD大鼠主動脈平滑肌細(xì)胞的影響。DMSA-MNPs與平滑肌細(xì)胞共同培養(yǎng)，細(xì)胞對納米顆粒的攝入量具有劑量依賴性，時間依賴性和顆粒表面性質(zhì)依賴性：在實驗條件范圍內(nèi)，磁性納米顆粒濃度越高，細(xì)胞的攝入量越多；培養(yǎng)時間越長，細(xì)胞的攝入量越多；平滑肌細(xì)胞對具有負(fù)電荷表面的顆粒(DM

5、SA-MNPs)攝入量多，近似于電中性表面(APTS-MNPs)的次之，正電性表面(GLU-MNPs)的最少。對細(xì)胞的凋亡和細(xì)胞上清中TNF-α水平的檢測的可知，氧化鐵納米顆粒既不會引起炎癥反應(yīng)也不會引起細(xì)胞的凋亡。MTT結(jié)果表明磁性納米顆粒抑制細(xì)胞的分裂增殖，并且這種抑制作用與顆粒濃度、共同培養(yǎng)時間和有關(guān)。顆粒濃度越大、培養(yǎng)時間越長抑制作用越明顯。當(dāng)濃度為0．1mg／ml培養(yǎng)96h后對平滑肌細(xì)胞的抑制率為45％左右。 3.研究

6、了氧化鐵磁性納米顆粒對心肌細(xì)胞的影響。心肌細(xì)胞與氧化鐵納米顆粒共同培養(yǎng)，24h后在光學(xué)顯微鏡下沒有觀察到細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，但是細(xì)胞輪廓內(nèi)有明顯的氧化鐵納米顆粒聚集體，隨著納米顆粒濃度的增加聚集體也顯著增加；心肌細(xì)胞對納米顆粒的攝入量有著明顯的劑量依賴性和時間依賴性，培養(yǎng)液中濃度越大，共同培養(yǎng)時間越長，攝入納米顆粒越多；在實驗濃度范圍和共同培養(yǎng)時間范圍內(nèi)，MTT和細(xì)胞上清中酶水平與對照細(xì)胞相比，都沒有統(tǒng)計學(xué)差異，氧化鐵納米顆粒對心肌細(xì)胞表

7、現(xiàn)出良好的生物相容性。 4.研究了氧化鐵納米顆粒對缺氧復(fù)氧損傷心肌細(xì)胞的影響。與模型組比較，氧化鐵納米顆粒組細(xì)胞的活力明顯提高；同時細(xì)胞膜的通透性降低，釋放到上清中的酶CKMB也顯著降低；細(xì)胞內(nèi)SOD活性提高，MDA含量降低。這表明氧化鐵納米顆粒可以保護(hù)細(xì)胞減弱活性氧過氧化作用的損傷，這可能是氧化鐵納米顆粒保護(hù)缺氧復(fù)氧損傷心肌細(xì)胞的機(jī)制之一。DMSA—MNPs、APTS-MNPs、GLU-MNPs均表現(xiàn)出對缺氧復(fù)氧損傷心肌細(xì)胞的