基于硅殼熒光納米顆粒的納米傳感器的制備及應用.pdf

1、隨著納米技術的不斷發(fā)展和滲透，納米顆粒已經(jīng)在材料科學、生物化學、醫(yī)學等領域得到重大應用。其中基于納米顆粒來研制化學生物傳感器已經(jīng)成為納米技術研究中的一個新的熱點，這主要是由于納米顆粒傳感器具有體積小、分辨率高、響應時間短、所需樣品量少等優(yōu)點。本論文擬在本研究小組所構建的硅殼熒光納米顆粒技術平臺的基礎上，進一步開展基于硅殼熒光納米顆粒的納米傳感器的制備及其在生物醫(yī)學上的應用研究，本論文主要包括以下三方面工作： l、內參比pH納米傳

2、感器的制備并用于抗腫瘤藥物作用的Hela細胞內pH變化的測量 利用反相微乳液技術發(fā)展了一種同時包埋pH敏感染料異硫氰酸熒光素(FITC)和參比染料聯(lián)釕吡啶(RuBpy)的基于硅殼熒光納米顆粒的內參比pH納米傳感器。該內參比pH納米傳感器具有大小均勻、尺寸在50nm左右、在水溶液中分散性好、抗光漂白能力強、染料泄漏少等優(yōu)點，對pH線性響應范圍為4.4~7．4。利用該內參比pH納米傳感器尺寸小可以通過細胞的內吞而無損傷地進入細胞內的

3、優(yōu)勢，進一步結合流式細胞學分析方法，對不同抗腫瘤藥物作用的Hela細胞內的pH變化進行了分析，結果表明：不同抗腫瘤藥物作用后的Hela細胞內pH的變化情況并不一樣，有的作用后引起了細胞酸化，有的作用后引起了細胞堿化，有的作用后基本上不引起變化。同時，采用激光共聚焦顯微鏡對吞噬了內參比pH納米傳感器的抗腫瘤藥物作用的單個Hela活細胞進行了成像，可以明顯觀察到內參比pH納米傳感器在不同抗腫瘤藥物作用后的Hela細胞內的熒光成像。因此，基于

4、硅殼納米顆粒發(fā)展的內參比pH納米傳感器可以用于細胞內變化pH的實時監(jiān)測。 2、基于內參比pH納米傳感器的Hela細胞內酸化與細胞凋亡的相互關系研究 采用上一章發(fā)展的pH敏感染料異硫氰酸熒光素(FITC)和參比染料聯(lián)釕吡啶(RuBpy)同時包埋的具有內參比功能的pH納米傳感器研究了抗癌藥物硫酸長春新堿誘導的Hela細胞內酸化與細胞凋亡之間的相互關系。通過利用該納米傳感器對硫酸長春新堿誘導后的Hela細胞內pH變化的活體、原

5、位、實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在硫酸長春新堿誘導引起凋亡的Hela細胞中，細胞內的pH值由誘導前的7．¨酸化為6.51，并且在一定的濃度和時間范圍內，硫酸長春新堿誘導后細胞內的酸化率與誘導藥物的濃度和誘導時間成正相關關系。通過進一步比較硫酸長春新堿誘導后的細胞酸化率和細胞凋亡率，證實了經(jīng)硫酸長春新堿誘導后，Hela細胞內酸化是Hela細胞凋亡的先發(fā)事件。這些研究結果的獲得有望為利用硫酸長春新堿或其他抗癌藥物干預細胞內pH變化以達到對腫瘤的治療提供理

6、論指導。 3、水包油正相微乳液法制備納米顆粒的研究 大多數(shù)的敏感染料都是脂溶性的，而采用油包水反相微乳液法只能對極少數(shù)水溶性較好的染料進行包埋，這極大地限制了硅殼熒光納米顆粒作為納米傳感器的應用。針對這一問題，發(fā)展了水包油正相微乳液方法用以制備納米顆粒，采用該方法能對脂溶性物質進行有效包埋。通過對采用該方法所制備的脂溶性染料羅丹明B納米顆粒的形貌、大小、zeta電位以及包埋脂溶性染料后顆粒光譜性質的考察，結果表明所制備的