本文選題：納米金棒　切入點：納米復(fù)合材料　出處：《吉林大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：納米材料（NMS）在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用正在迅速增加并對于癌癥提供了新的非侵入性的診斷和治療策略，展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。隨著納米合成工藝和技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，人們已經(jīng)可以在諸如復(fù)雜納米材料的幾何形狀、表面電荷分布、理化性質(zhì)以及在納米材料的表面修飾聚合物和生物活性分子等很多方面做出改變來改善納米材料的生物相容性并實現(xiàn)主動靶向的過程。這些都極大地刺激了納米材料在不同尺寸范圍內(nèi)的發(fā)展以期達(dá)到能夠識別腫瘤組織，使腫瘤可視化，遞送抗癌藥物或提供出多種可能的破壞腫瘤的技術(shù)。 近幾年對于新型納米材料用于診斷和治療不同疾病已經(jīng)受到了更大關(guān)注，并且已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的重要領(lǐng)域。特定的納米材料可以被用來檢測疾病治療的進展，以確定需要輸血的患者的血液型，或在器官移植時用于器官組織分型。納米材料應(yīng)用前景的一個主要優(yōu)勢是他們可能被用作非侵入性診斷工具。另一個優(yōu)勢則是它們可以在一個探針上進行多種修飾的能力，這樣就可以實現(xiàn)更高的靈敏度，也可以獲得更深的實時體內(nèi)的檢測深度。納米材料同樣適合作為藥物傳輸?shù)妮d體系統(tǒng)，使得新一代治療診斷技術(shù)成為可能。對于納米材料而言，可以使分子影像學(xué)和病灶局部治療很好的結(jié)合在一起，并具備改變目前的醫(yī)療模式的潛力，完成由“看到和治療”到“檢測和預(yù)防”的轉(zhuǎn)換。 在本文中，基于808納米左右存在的人體透射窗口，我們首先制備了納米金棒并通過對于納米金棒長徑比的調(diào)控獲得了吸收峰位于800-900納米處的納米金棒，使金棒在這一區(qū)域具備很強的光熱轉(zhuǎn)換效率，使利用光熱轉(zhuǎn)換消滅癌細(xì)胞成為可能。之后我們用介孔二氧化硅對納米金棒進行包覆獲得了Au@mSiO2，介孔二氧化硅不僅具有較好的生物兼容性和較低的毒性，同時還能作為藥物運輸?shù)妮d體。再用APTES（3-氨丙基三乙氧基硅烷）對二氧化硅進行氨基化修飾，將裸露在二氧化硅的表面的氨基與羅丹明b的羧基進行反應(yīng)，這樣我們就獲得了Au@mSiO2/Rhodamine B Isothiocyanate納米復(fù)合材料。Au@mSiO2/RhodamineB Isothiocyanate納米復(fù)合材料不僅具備良好的光熱轉(zhuǎn)換性質(zhì)，同時還具備作為藥物載體和熒光標(biāo)記材料的功能，并且可以將納米復(fù)合材料的尺寸控制在100納米左右，具備較好的生物兼容性。 揭開基本基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的機制和普遍原理對于理解相關(guān)的生物學(xué)功能是至關(guān)重要的。在活細(xì)胞中，基因的表達(dá)是由復(fù)雜多樣的基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的，這涉及一系列復(fù)雜的生物物理化學(xué)反應(yīng)。大型網(wǎng)絡(luò)通常由較小的模塊或原件構(gòu)成，因此對于理解簡單模塊和原件的功能就變得至關(guān)重要。最簡單的調(diào)控單元是自調(diào)節(jié)，，包括激活和抑制。激活元件的存在可以使目的蛋白的數(shù)量隨著現(xiàn)有蛋白的生成進一步增加，而抑制元件的功能則相反，隨著現(xiàn)有蛋白數(shù)目的增加，目的蛋白的轉(zhuǎn)錄翻譯會受到抑制，這些現(xiàn)象是由于DNA啟動子附近的抑制位點被阻遏蛋白結(jié)合使轉(zhuǎn)錄過程受到抑制使基因處于關(guān)態(tài)，或阻遏蛋白從DNA抑制位點上解離使基因處于“開”態(tài)造成的。因此，環(huán)路基因被打開和被關(guān)閉是轉(zhuǎn)錄過程中的重要環(huán)節(jié)。在生物體內(nèi)基因調(diào)控過程涉及至少兩種生化反應(yīng)：調(diào)控蛋白對于結(jié)合位點的結(jié)合和解離以及RNA和蛋白的生成和降解。傳統(tǒng)上，人們通常認(rèn)為蛋白對于結(jié)合位點的結(jié)合和解離速率是顯著快于蛋白的合成和降解（絕熱限制），這就導(dǎo)致了在自抑制環(huán)路下的單穩(wěn)態(tài)表達(dá)在實驗過程中被廣泛觀測到。雖然這種情況可能保持在某些原核細(xì)胞（例如大腸桿菌），但是在真核細(xì)胞和某些原核細(xì)胞，蛋白對于結(jié)合位點結(jié)合/解離速率可能和蛋白的生成/降解速率差不多，甚至可能更低，這就可能導(dǎo)致在新的時間尺度下出現(xiàn)一些新的穩(wěn)定的狀態(tài)。 在本文中，我們首先在大腸桿菌內(nèi)構(gòu)建了基于TetR調(diào)控蛋白實現(xiàn)的自調(diào)控基因環(huán)路，并且引入了Venus（黃色熒光蛋白中的一種）作為報告因子來檢測實驗環(huán)路中的蛋白表達(dá)情況。在實驗觀測過程中，我們用流式細(xì)胞儀對在不同的誘導(dǎo)劑濃度下對TetR自調(diào)控基因環(huán)路的表達(dá)進行觀測，隨著誘導(dǎo)劑濃度的變化，我們可以觀測到細(xì)菌表達(dá)態(tài)由單穩(wěn)態(tài)向雙穩(wěn)態(tài)過渡的過程，這與我們之前獲得的理論模型中的模擬結(jié)果吻合，由此我們可以驗證模型模擬的預(yù)測，就是當(dāng)?shù)鞍讓τ诮Y(jié)合為點的結(jié)合/解離速率跟蛋白的生成/降解速率差不多甚至更低時，這時系統(tǒng)會進入非絕熱狀態(tài)。在非絕熱狀態(tài)下，系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài)平衡可能會被打破從而在新的時間尺度下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)由單穩(wěn)態(tài)向雙穩(wěn)態(tài)的過度。在這里我們不難發(fā)現(xiàn)，在基因型沒有改變的情況下通過蛋白對于結(jié)合位點的結(jié)合/解離速率的調(diào)控，我們可以觀測到系統(tǒng)表現(xiàn)型的雙穩(wěn)態(tài)，這樣就給我們提供了一個新的視角來審視具備相同基因型卻有不同功能的細(xì)胞，對于我們更好的理解和解釋細(xì)胞的生長分化具有重要里指導(dǎo)意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;O614.123

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 苑占江;張家軍;周天壽;;基因自調(diào)控環(huán)路的功能[J];生物物理學(xué)報;2010年06期

本文編號：1695478