本文關(guān)鍵詞：功能化納米顆粒的制備及其在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 牛血清白蛋白納米顆粒 pH傳感 比值測量 金納米顆粒 活細(xì)胞成像

【摘要】：準(zhǔn)確而深入地理解生物體內(nèi)生命過程中的各類化學(xué)變化對一些重大疾病的早期診斷和治療具有非常重要的作用。同樣如此,細(xì)胞的pH值對生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)也有著不可忽略的影響。胞內(nèi)p H值不僅能夠調(diào)節(jié)部分蛋白質(zhì)的生物功能,也會影響一些胞內(nèi)細(xì)胞器,如溶酶體和線粒體等的正常功能。正常哺乳動物細(xì)胞中,胞內(nèi)pH值變化范圍較廣,如細(xì)胞內(nèi)溶酶體的pH值約為4.7,而線粒體中pH值約為8.0。但是細(xì)胞中pH的微小異常,甚至是正負(fù)0.1-0.2個單位的pH值變化都很有可能導(dǎo)致某些細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的功能紊亂,最終導(dǎo)致生物體心肺和神經(jīng)等方面的問題(例如癌癥、中風(fēng)和阿茲海默癥等重大疾病)。因此,監(jiān)測活細(xì)胞中pH值的變化就顯得尤為重要。對實(shí)時、原位監(jiān)測重要細(xì)胞活動過程來說,熒光納米顆粒的胞內(nèi)pH傳感是一種簡單易行的檢測方法。血清白蛋白因其無毒及生物可降解等特性日益被大家所熟知,其中應(yīng)用最廣的是將血清白蛋白作為一種良好的抗癌藥物載體。通過共價交聯(lián)熒光染料Alexa 594到牛血清白蛋白納米顆粒表面,我們合成了一種pH比率傳感器。本文研究了這種pH響應(yīng)牛血清白蛋白納米顆粒(BNPs)的合成與表征,探討了其在HeLa細(xì)胞中檢測胞內(nèi)pH分布的原位顆粒成像,并在最后一章補(bǔ)充說明了多肽修飾的金納米顆粒(AuNPs)在活細(xì)胞中的細(xì)胞成像研究。具體研究內(nèi)容如下:1.背景介紹。包括納米顆粒載體的種類,熒光探針的響應(yīng)原理,pH響應(yīng)的方法,用于pH測量的熒光探針種類(絕對熒光強(qiáng)度測量和比率計測量),以及BNPs、Au NPs等功能化修飾后納米顆粒在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用研究。2.通過去溶劑法制備牛血清白蛋白納米顆粒,并分別使用物理包埋和化學(xué)交聯(lián)的方法制備不同種類的染料-牛血清白蛋白納米顆粒。運(yùn)用熒光分光光度計、倒置熒光顯微鏡、透射電子顯微鏡(TEM)、動態(tài)光散射(DLS)、和紅外光譜儀(FT-IR)等研究了牛血清白蛋白納米顆粒在水溶液中的熒光特性,并應(yīng)用于靈敏的比率pH傳感。結(jié)果表明,合成的牛血清白蛋白納米顆粒在激發(fā)波長為495 nm、發(fā)射波長為535 nm處能發(fā)射出最強(qiáng)的熒光,并且熒光BNPs在pH=6.0-8.0之間變化時有明顯的光學(xué)響應(yīng),說明BNPs是一種很好的pH傳感材料。3.為了說明BNPs熒光探針在生物學(xué)樣品測量方面的可行性,我們將其應(yīng)用于HeLa細(xì)胞中的pH值檢測,并進(jìn)行了一系列的細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示該探針能高效快速地測量HeLa細(xì)胞中的pH值。這對更好地理解胞內(nèi)新陳代謝過程和重大疾病的早期診斷均提供了更深入的見解和必要的信息。4.最后我們合成了不同量TAT肽修飾的AuNPs,并探討了其在HeLa細(xì)胞中的單顆粒運(yùn)動行為。
【關(guān)鍵詞】：牛血清白蛋白納米顆粒 pH傳感 比值測量 金納米顆粒 活細(xì)胞成像
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-26
• 1.1 引言13-14
• 1.2 活細(xì)胞成像顯微鏡14-16
• 1.2.1 常規(guī)光學(xué)顯微鏡14-15
• 1.2.2 常規(guī)熒光顯微鏡15
• 1.2.3 共聚焦顯微鏡15-16
• 1.2.4 高級熒光顯微鏡16
• 1.3 幾種重要的納米材料16-20
• 1.3.1 貴金屬納米顆粒16-17
• 1.3.2 量子點(diǎn)和聚合物納米顆粒17-18
• 1.3.3 硅納米材料和碳納米材料18-19
• 1.3.4 上轉(zhuǎn)換納米材料19-20
• 1.3.5 多功能化納米顆粒20
• 1.4 熒光探針20-23
• 1.4.1 熒光探針的基本概念和分類20-21
• 1.4.2 熒光探針的響應(yīng)機(jī)理21-22
• 1.4.3 pH響應(yīng)熒光探針22-23
• 1.5 優(yōu)良載體白蛋白23-24
• 1.5.1 白蛋白簡介及其應(yīng)用23-24
• 1.6 論文選題24-26
• 1.6.1 選題背景24
• 1.6.2 選題策略24-26
• 第二章 牛血清白蛋白納米顆粒的制備及其pH響應(yīng)性研究26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分26-29
• 2.2.1 儀器與試劑26-27
• 2.2.2 不同尺寸牛血清白蛋白納米顆粒的合成27-28
• 2.2.3 不同pH值BNPs的制備28-29
• 2.2.4 新制備BNPs的表征29
• 2.3 結(jié)果與討論29-33
• 2.3.1 紅外光譜表征29-30
• 2.3.2 熒光光譜表征30-31
• 2.3.3 TEM、熒光顯微鏡及DLS表征31-32
• 2.3.4 單一BNPs對pH的響應(yīng)應(yīng)曲線及pH循環(huán)可可逆曲線32
• 2.3.5 BNPs在在兩點(diǎn)間pH的快速速響應(yīng)曲線線32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 染料修飾的牛血清白蛋白納米顆粒的制備及其pH響應(yīng)性研究34-42
• 3.1 引言34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-37
• 3.2.1 儀器與試劑34-35
• 3.2.2 染料修飾的BNPs的合成35
• 3.2.3 不同p H值的染料 -BNPs的制備35-36
• 3.2.4 熒光共振能量轉(zhuǎn)移效率36
• 3.2.5 染料釋放效率實(shí)驗(yàn)36
• 3.2.6 染料 -BNPs溶液的表征36-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-41
• 3.3.1 RBNCS-BNPs光譜表征37-39
• 3.3.2 Alexa 594-BNPs熒光光譜表征39-40
• 3.3.3 Ratio pH圖40
• 3.3.4 染料釋放效率圖40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 BNPs熒光探針在活細(xì)胞中的pH檢測42-48
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分42-45
• 4.2.1 儀器與試劑42-43
• 4.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)43-44
• 4.2.3 BNPs熒光探針在腫瘤細(xì)胞中的pH檢測44-45
• 4.2.4 BNPs熒光探針在酸化后腫瘤細(xì)胞中的pH檢測45
• 4.3 結(jié)果與討論45-47
• 4.3.1 BNPs熒光探針在腫瘤細(xì)胞中的共聚焦顯微鏡成像45-46
• 4.3.2 BNPs熒光探針在酸化后細(xì)胞中的共聚焦顯微鏡成像46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 不同量多肽修飾AuNPs在活細(xì)胞中的顯微成像48-55
• 5.1 引言48-49
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分49-50
• 5.2.1 儀器與試劑49
• 5.2.2 AuNPs表面的不同量TAT肽修飾（TGNPs）49
• 5.2.3 修飾后AuNPs在活細(xì)胞中的生物成像49-50
• 5.3 結(jié)果與討論50-53
• 5.3.1 60nm AuNPs的紫外及粒徑表征50
• 5.3.2 TGNPs的Zeta電位表征50-51
• 5.3.3 TGNPs在活細(xì)胞中的生物成像51
• 5.3.4 單顆粒運(yùn)動軌跡提取51-53
• 5.4 本章小結(jié)53-55
• 結(jié)語55-56
• 參考文獻(xiàn)56-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67

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本文編號：649705