本文選題：腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體 + 死亡受體�。� 參考：《南京大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,我們在分子生物學(xué)、化學(xué)療法、放射療法以及常規(guī)手術(shù)方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,但癌癥仍是人類死亡發(fā)生的首要原因。癌癥的早期診斷與治療是提高癌癥患者生存率的關(guān)鍵,已成為全球生物技術(shù)研究和創(chuàng)新制藥的首要任務(wù)。傳統(tǒng)的診療技術(shù)通常因?yàn)樘禺愋韵嗷プ饔昧Φ拇嬖?可能在診斷過程中出現(xiàn)假陽性或在癌癥給藥治療過程中產(chǎn)生毒副作用。自20世紀(jì)90年代核酸適配體概念提出來,經(jīng)過近30年的研究,它已發(fā)展成為一類備受關(guān)注的新型識別分子,已成為一類可以用于癌癥精確診斷與有效治療的新型靶向配體。另一方面,納米材料由于其尺寸小,比表面積大,生物相容性好,獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì),易修飾等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于臨床診療,藥物分析,能源和環(huán)境等領(lǐng)域。本論文正是基于以上研究背景,圍繞如何將適配體功能化的納米材料應(yīng)用到癌癥的早期診斷和治療中,開展了癌細(xì)胞光、電化學(xué)傳感診斷和光、熱、化療新技術(shù)用于癌癥的治療等方面的研究。主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1、電化學(xué)傳感器用于白血病細(xì)胞的高選擇檢測及細(xì)胞表面死亡受體的定量檢測腫瘤對于腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體治療的不同敏感性主要是由于不同腫瘤細(xì)胞表面死亡受體(DR4/DR5)表達(dá)量不同。對白血病細(xì)胞表面DR4/DR5的定量檢測對于引導(dǎo)受體介導(dǎo)的白血病個(gè)性化治療至關(guān)重要。利用新型納米技術(shù)的眾多優(yōu)勢,我們開發(fā)了一種可以同時(shí)超靈敏檢測白血病細(xì)胞和定量檢測細(xì)胞表面DR4/DR5的新型電化學(xué)細(xì)胞傳感器,對白血病細(xì)胞的檢測限達(dá)到約40個(gè)細(xì)胞。電化學(xué)細(xì)胞傳感器包含集電子轉(zhuǎn)移和細(xì)胞捕獲功能于一體的電極傳感界面和可以同時(shí)特異性識別檢測細(xì)胞和進(jìn)行信號放大的多功能納米探針。這種高靈敏高選擇性的電化學(xué)細(xì)胞傳感方法還可以用來評估藥物對于活細(xì)胞表面DR4/DR5表達(dá)量的影響。以TRAIL抵抗的HL-60細(xì)胞核TRAIL敏感的Jurkat細(xì)胞為模型細(xì)胞,我們進(jìn)一步證實(shí)了不同白血病細(xì)胞的TRAIL治療敏感度與細(xì)胞表面DR4/DR5的表達(dá)量直接相關(guān)。這種多功能的細(xì)胞傳感平臺對于人白血病的早期診斷和白血病患者放療和化療后的藥物療效評估有著重要的臨床價(jià)值。2、無酶雜化納米電化學(xué)催化劑用于循環(huán)腫瘤細(xì)胞的超靈敏電化學(xué)傳感我們新發(fā)現(xiàn)在沒有過氧化氫(H202)的存在下,四氧化三鐵(Fe304)磁珠對小分子染料的電化學(xué)還原具有催化活性；并且其催化信號可以通過在其表面組裝金屬納米籠(nanocage)得到進(jìn)一步的放大。在經(jīng)過多圈電化學(xué)循環(huán)伏安掃描之后,Fe304磁珠的形貌、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,并且仍可保持很好的催化活性。相較于傳統(tǒng)的過氧化物酶／H202的酶催化體系,Fe3O4@nanocage的核殼納米粒子具有更強(qiáng)的電化學(xué)催化穩(wěn)定性。以乳腺癌細(xì)胞系為模型,我們將這一雜化納米催化粒子進(jìn)一步用于低豐度循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)的傳感,檢測限低至4-5個(gè)細(xì)胞,并具有良好的選擇性,為癌癥的早期診斷、治療以及愈后評估提供了幫助。3、利用多功能雜化納米探針實(shí)現(xiàn)多種急性白血病細(xì)胞的同時(shí)高靈敏檢測我們發(fā)展了一種可以同時(shí)進(jìn)行多細(xì)胞檢測以及急性髓系白血病與急性淋巴白血病細(xì)胞分型的電化學(xué)細(xì)胞傳感方法。該方法基于納米生物學(xué)技術(shù),具有靈敏度高,選擇性好以及重現(xiàn)性佳等優(yōu)點(diǎn)。該電化學(xué)細(xì)胞傳感器包括兩部分,一部分是雙適配體功能化的多層石墨稀-金納米電極界面的層層組裝,另一部分是集氧化還原電化學(xué)信號標(biāo)志物、辣根過氧化物酶以及能特異性識別細(xì)胞的核酸適配體功能化的電化學(xué)雜化納米探針。該雜化納米探針具備多功能化、細(xì)胞識別特異性、電化學(xué)信號放大以及能在多細(xì)胞傳感中產(chǎn)生可辨別的電學(xué)信號等優(yōu)點(diǎn)。而我們構(gòu)建的電極傳感界面由于其高度導(dǎo)電性不僅能極大地促進(jìn)界面的電子轉(zhuǎn)移速率而且具有很好的生物相容性以及對細(xì)胞的特異性識別以及粘附。最后將要檢測的細(xì)胞樣品夾在納米探針與電極界面之間,就構(gòu)成了三明治夾心型的電化學(xué)細(xì)胞傳感器。該傳感器能實(shí)現(xiàn)多種急性白血病的超靈敏檢測,以HL-60與CEM細(xì)胞為模型,檢測限低達(dá)～350cells mL-1,線性范圍在5×102～1×107 cells mL-1之間,交叉反應(yīng)以及其它細(xì)胞的干擾反應(yīng)都極小。由此可見,該電化學(xué)細(xì)胞傳感器作為一種新型診斷工具,對人急性白血病的早期診斷與分型有著重大的臨床應(yīng)用前景,并易于擴(kuò)展到其他癌細(xì)胞的多細(xì)胞傳感檢測中。4、功能化的金／量子點(diǎn)核-星結(jié)構(gòu)納米探針用于人血清中金屬基質(zhì)蛋白酶(MMP-2)的雙通道檢測利用納米金-量子點(diǎn)(Au-QDs)核-星納米探針的信號放大技術(shù)以及金屬基質(zhì)蛋白酶(MMP2)對肽段的特異性識別與酶解相結(jié)合,研制出一種雙通道檢測人血清中金屬基質(zhì)蛋白酶的傳感技術(shù)。首先通過單鏈DNA將多顆量子點(diǎn)納米顆粒連接到金納米粒子周圍,從而制備出核-星納米復(fù)合物,隨后通過與鏈親和素的碳二酰亞胺偶合反應(yīng)得到功能化的納米探針。然后將設(shè)計(jì)好的biotin標(biāo)記的含有PLGVR肽段的多肽組裝到聚二甲硅氧烷(PDMS)還原的金膜表面,該多肽被人血清中的MMP-2切割后,多肽末端的biotin分子從金膜表面脫落下來。隨后利用將組裝到金膜表面的量子點(diǎn)納米探針中的鎘離子溶出,我們可以同時(shí)利用電化學(xué)陽極溶出伏安法(ASV)以及熒光法檢測出金膜表面剩余的biotin分子的比例。由于biotin分子的剩余量與血清中MMP-2的含量成反比,因此通過電化學(xué)與熒光檢測出的鎘離子信號,可以間接反應(yīng)血清中MMP-2的含量。該方法可以達(dá)到目前為止最低的MMP-2檢測限(～10 fM)。此外,通過選擇不同的肽段序列,這種傳感器還可以用于其他蛋白酶的臨床檢測。5、適體功能化的pH、溫度和光敏的金納米籠腫瘤干細(xì)胞靶向探針的構(gòu)建與診療本工作研制了一種多刺激響應(yīng)的可控共聚物-磷脂雙分子層包裹大尺寸多孔金納米結(jié)構(gòu)用于腫瘤干細(xì)胞的靶向診療技術(shù)。我們創(chuàng)新性合成的多孔納米金結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)藥物的高效負(fù)載；而藥物的可控釋放主要通過pH和溫度敏感的共聚物-磷脂雙分子層以及多孔納米金的NIR光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)。活體實(shí)驗(yàn)表明,藥載系統(tǒng)化療與光熱療的協(xié)同作用效果比單純的化療或光熱療更顯著,可以對腫瘤生長起到完全抑制的作用。除此之外,本工作還首次利用方便快捷的電化學(xué)技術(shù)對以上藥載體系進(jìn)行了評估。該工作為新型多刺激響應(yīng)藥物的設(shè)計(jì)以及癌癥的高效、高選擇性化療與光熱療提供了新思路。
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【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 Sergio Casciaro;;Theranostic applications:Non-ionizing cellular and molecular imaging through innovative nanosystems for early diagnosis and therapy[J];World Journal of Radiology;2011年10期

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本文編號：1768403