發(fā)布時(shí)間：2018-07-16 15:56

【摘要】：聚合物納米粒子(PNPs)在生物學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用研究?jī)r(jià)值,得益于其優(yōu)良的生物相容性和易于功能化修飾的優(yōu)點(diǎn),多功能PNPs已被廣泛應(yīng)用于藥物輸送、細(xì)胞顯影、生物分析和聚合物治療等方面。而PNPs的形貌對(duì)其行為和性質(zhì)有巨大的影響,因此其形貌控制一直是聚合物納米材料領(lǐng)域的關(guān)鍵點(diǎn)之一。本研究通過超聲波輔助點(diǎn)擊聚合的方法不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)PNPs形貌的控制(即呈現(xiàn)納米球或者納米棒的形狀),同時(shí)利用該方法制備的PNPs表面殘留的點(diǎn)擊基團(tuán)為其在溫和條件下進(jìn)一步特別功能化提供了極大的方便;并據(jù)此制備了生物相容性良好的靶向糖納米粒子和熒光糖納米粒子,分別應(yīng)用于糖-蛋白相互作用和細(xì)胞顯影方面的研究。1、本研究利用超聲波輔助無(wú)皂點(diǎn)擊聚合方法合成表面具有雙重可點(diǎn)擊基團(tuán)的納米粒子(DCNPs),并通過系統(tǒng)研究單體結(jié)構(gòu)、溶劑、催化劑種類、超聲波頻率以及功率對(duì)PNPs形貌的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)DCNPs形貌的控制。結(jié)果表明在超聲波輻射下(40~100kHz),以Cu(PPh)3Br為催化劑、乙腈/氯仿(96:4,v/v)混合物為溶劑可以得到粒度分布較窄的納米球;而在40 kHz條件下,以氯仿為溶劑得到形狀規(guī)整的聚合物納米棒。納米棒形成機(jī)理的研究表明,催化劑Cu(PPh)3Br中銅離子和聚合物分子鏈中吡啶環(huán)上氮原子之間的絡(luò)合作用,是聚合物形成規(guī)整的棒狀結(jié)構(gòu)的重要因素。對(duì)納米球表面殘留的炔基和疊氮基進(jìn)行定量表征發(fā)現(xiàn),1 g聚合物中含有38μmol的疊氮基和15μmol的炔基,因此特別便于其在溫和條件下的進(jìn)一步的功能化修飾。2、為了證明本方法合成的DCNPs的可修飾性及展示其潛在的生物應(yīng)用,我們以納米球?yàn)槔?利用點(diǎn)擊反應(yīng)分別制備了糖納米粒子(GNPs)和熒光糖納米粒子(FGNPs):1)通過將疊氮基和炔基修飾的乳糖分子分別修飾到納米粒子表面,形成生物相容性好的糖納米粒子,然后利用石英晶體微天平技術(shù)研究糖-蛋白相互作用。結(jié)果顯示無(wú)論是與修飾在芯片表面的半乳糖凝集素作用,還是直接與固定在芯片表面的Jurkat細(xì)胞作用,GNPs都顯示出很高的特異結(jié)合活性。2)通過將炔基化的乳糖分子和疊氮基修飾的羅丹明分子修飾到納米球表面形成熒光糖納米粒子(FGNPs),并用于細(xì)胞成像的研究。激光共聚焦圖像顯示該熒光糖納米粒子在與Jurkat細(xì)胞共培養(yǎng)30 min后就可以被細(xì)胞攝取到細(xì)胞內(nèi)部。這種熒光糖納米粒子探針的構(gòu)建模式很適合用于構(gòu)建凝集素靶向給藥系統(tǒng)。可以預(yù)見,本研究制備的DCNPs在糖生物學(xué)、細(xì)胞成像和生物醫(yī)藥方面具有廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:Polymer nanoparticles (PNPs) have been widely used in the field of biology. Due to their excellent biocompatibility and easy functional modification, multifunctional PNPs have been widely used in drug delivery and cell development. Biological analysis and polymer therapy. The morphology of PNPs has a great influence on its behavior and properties, so its morphology control has always been one of the key points in the field of polymer nanomaterials. In this study, ultrasonic assisted click polymerization not only controlled the morphology of PNPs (that is, the shape of nanospheres or nanorods), but also made use of the clickable groups on the surface of PNPs prepared by this method. Further special functionalization under the conditions provides great convenience; Based on this, targeted sugar nanoparticles and fluorescent sugar nanoparticles with good biocompatibility were prepared. In this study, ultrasonic assisted soap-free click polymerization method was used to synthesize double clickable nanoparticles (DCNPs) with double clickable groups, and the monomer structure and solvent were systematically studied. The influence of the type of catalyst, ultrasonic frequency and power on the morphology of PNPs can be realized by controlling the morphology of DCNPs. The results show that nanospheres with narrow particle size distribution can be obtained by using Cu (PPH) 3BR as catalyst and acetonitrile / chloroform (96: 4 v / v) as solvent under ultrasonic irradiation (40kHz), while polymer nanorods with regular shape can be obtained by using chloroform as solvent at 40kHz. The formation mechanism of nanorods shows that the complexation between copper ions in Cu (PPH) 3BR catalyst and nitrogen atoms on pyridine ring in polymer chains is an important factor in the formation of regular rod structure of polymers. The residual acetylene and azide groups on the surface of the nanospheres were quantitatively characterized. It was found that there were 38 渭 mol azide groups and 15 渭 mol acetylene groups in the 1 g polymer. In order to prove the modifiability of DCNPs synthesized by this method and to demonstrate its potential biological applications, we take nanospheres as an example. Sugar nanoparticles (GNPs) and fluorescent sugar nanoparticles (FGNPs) (FGNPs: 1) were prepared by click-through reaction to form biocompatible sugar nanoparticles by modifying lactose molecules modified by azide group and alkynyl group onto the surface of nanoparticles, respectively. Then the sugar-protein interaction was studied by quartz crystal microbalance. The results showed that the effect of galactose agglutinin modified on the surface of the chip, Or directly interacting with Jurkat cells immobilized on the surface of the chip, GNPs showed high specific binding activity (.2) by modifying acetylated lactose molecules and azide modified Rhodamine molecules onto the surface of the nanospheres to form fluorescein. Rice particles (FGNPs), and used in the study of cell imaging. Laser confocal images showed that the fluorescent sugar nanoparticles could be absorbed into Jurkat cells after co-culture for 30 min. The fluorescent sugar nanoparticles probe is suitable for the construction of lectin targeting drug delivery system. It can be predicted that the DCNPs prepared in this study have a wide range of potential applications in sugar biology, cell imaging and biomedicine.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O631.5

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本文編號(hào)：2126884