影響金納米材料躲避巨噬細胞吞噬的理化性質(zhì)的初步研究.pdf

1、隨著納米科技的不斷發(fā)展，各種各樣的納米材料已經(jīng)應用到生活的各個方面特別是生物醫(yī)藥領(lǐng)域。由于納米材料獨特的理化性質(zhì)，以其為基礎的藥物制劑表現(xiàn)出相比于藥物小分子更優(yōu)異的生物活性。例如納米材料作為疏水性藥物的載體，可以在不影響藥物藥效的前提下改善藥物的溶解度以及在體內(nèi)的循環(huán)時間。另外，納米材料由于具有較大的比表面積，我們還可以通過對納米材料的表面進行不同的修飾，獲得一些特殊的性質(zhì)如靶向性和病灶的滲透性等等。
　　然而納米材料作為一種外源

2、物，在進入生物體內(nèi)之后會被免疫系統(tǒng)特別是巨噬細胞識別，在產(chǎn)生一些免疫應激的同時也會被巨噬細胞吞噬，并隨之長時間積累在肝臟和腎臟等器官內(nèi)。在這個過程中，免疫系統(tǒng)的過度應激以及納米材料在器官中的積累，都可能會對生物體產(chǎn)生較大的毒性。也就是說納米材料對生物體潛在的不安全性限制了納米制劑的應用和發(fā)展。
　　在眾多的納米材料中，金納米材料由于其元素的惰性，被認為是最安全的納米材料之一。目前金納米材料已經(jīng)大量應用到了靶向載藥，光熱治療，疾病診

3、斷等各個方面。然而研究證明金納米材料也會被巨噬細胞吞噬并在器官中積累，金納米材料的不同尺寸和不同表面修飾在很大程度上影響了巨噬細胞對其的識別過程和吞噬能力。因此可以通過金納米材料進行不同性質(zhì)的表面改性，探究影響巨噬細胞對納米材料吞噬能力的關(guān)鍵表面性質(zhì)，并設計出更合理更安全的納米材料。
　　本研究主要探索了球形金納米材料的粒徑及表面化學對于巨噬細胞對球形金納米材料的識別和吞噬過程的影響。我們通過對表面改性分子的精細設計將表面化學性質(zhì)

4、分為單一變化的電荷密度、疏水性、表面氫鍵密度、π-π堆積和空間位阻大小。通過細胞電鏡(TEM)和電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)的方法來定性和定量的衡量巨噬細胞對金納米球的吞噬能力。實驗結(jié)果顯示，小尺寸的球形金納米材料和大尺寸相比，不容易被巨噬細胞識別并吞噬。通過TEM圖和ICP-MS的定量結(jié)果來觀察不同修飾的球形金納米材料在巨噬細胞內(nèi)的分布情況，探討巨噬細胞對納米材料的識別和納米材料表面化學性質(zhì)連續(xù)變化的相關(guān)性。結(jié)果顯示，巨噬細胞

5、對親水性的金納米材料和負電性的納米材料識別能力較低，巨噬細胞對這兩種表面性質(zhì)較強的納米材料攝入能力也較弱.其原因是表面親水性和負電性的納米材料能夠躲避巨噬細胞不同的識別路徑。表面親水性的金納米球主要是躲過了巨噬細胞表面清道夫受體的特異性識別以及細胞膜上疏水蛋白的結(jié)合而表面負電性的金納米球主要是因為不能被清道夫受體和甘露糖受體特異性識別而避免被吞噬的。
　　本研究主要著眼于探究納米材料的不同的表面性質(zhì)如何調(diào)控巨噬細胞對納米材料的識別