本文關(guān)鍵詞：表面性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列對巨噬細(xì)胞TNF-α分泌影響的初步研究

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【摘要】：近些年來,納米材料因其具有不同于宏觀物質(zhì)的特殊性能(光電效應(yīng)、表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域,特別是靶向定位給藥、納米藥物控釋系統(tǒng)、微創(chuàng)醫(yī)學(xué)以及基因治療等方面。除此之外,在日常生活中,人們也經(jīng)常接觸到包含納米材料的物質(zhì)。通常納米材料會通過呼吸、口服、粘膜、注射等暴露方式進(jìn)入體內(nèi),之后作為外來異物被免疫系統(tǒng)識別、被吞噬細(xì)胞攝入,并在體內(nèi)與免疫系統(tǒng)的不同組成部分相互作用,使得免疫系統(tǒng)的各個組成部分產(chǎn)生不可預(yù)期的響應(yīng),從而干擾研究者已經(jīng)對納米材料的設(shè)定好的功能。例如,當(dāng)納米材料被用作靶向定位給藥時,則不希望因?yàn)榧{米材料而引發(fā)意料之外的免疫響應(yīng),對患者產(chǎn)生不利影響。加之免疫系統(tǒng)是人體維持自身穩(wěn)態(tài)、抵御外來病原體入侵的十分重要的防御系統(tǒng),納米材料對系統(tǒng)的作用機(jī)理是其安全性評價和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的重要考慮因素。于是,許多研究者將目光轉(zhuǎn)向了納米顆粒與免疫系統(tǒng)的相互作用這一課題,并進(jìn)行了廣泛研究。但是,雖然有研究證實(shí)不同表面性質(zhì)的納米材料會對人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響,從而引發(fā)多層次的免疫反應(yīng),然而這些納米材料在多個物理化學(xué)性質(zhì)方面都有所不同,相關(guān)變量并不是單一的,于是無法得到單獨(dú)某種性質(zhì)與納米材料所引起的免疫響應(yīng)之間的關(guān)系。巨噬細(xì)胞是免疫系統(tǒng)重要的組成部分之一,與體液組成第二道免疫防線。巨噬細(xì)胞不僅參與固有免疫,也在適應(yīng)性免疫中作為抗原遞呈細(xì)胞防御外來病原體。金納米顆粒在各類納米材料中,具備較優(yōu)秀的生物相容性,光電特性等,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,并且表面容易通過不同的共價鍵來進(jìn)行修飾。于是,本論文選取巨噬細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的代表組成成分,金納米顆粒作為納米材料的代表來進(jìn)一步探討納米材料的表面物理化學(xué)性質(zhì)與其免疫響應(yīng)的構(gòu)效關(guān)系。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于將納米材料的表面物理化學(xué)性質(zhì)細(xì)分為表面電荷密度、親疏水性、π-π共軛和空間位阻,通過對金納米顆粒表面上載不同的配體量,合成四種表面單一性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列。即,表面電荷密度連續(xù)變化、親疏水性連續(xù)變化、π-π共軛連續(xù)變化、空間位阻連續(xù)變化的金納米系列,以此為平臺通過酶聯(lián)免疫吸附測定方法高度系統(tǒng)化的探究不同表面物理化學(xué)性質(zhì)的金納米材料的對巨噬細(xì)胞TNF-α細(xì)胞因子的分泌作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),表面電荷密度連續(xù)變化的金納米系列所引起的TNF-α與對照組基本一致,而親疏水性、π-π共軛和空間位阻連續(xù)變化的金納米系列所引起的TNF-α則略低于對照組。但利用ONE WAY ANOVA分析方法分析所得到的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),表面電荷密度、π-π共軛和空間位阻性質(zhì)對巨噬細(xì)胞TNF-α細(xì)胞因子的分泌基本沒有影響；巨噬細(xì)胞TNF-α細(xì)胞因子的分泌是隨著疏水性的增加而增加,疏水的金納米材料比親水的納米材料會引起更高的TNF-α水平。巨噬細(xì)胞對疏水性的金納米材料的攝入量高于親水性的金納米材料。當(dāng)金納米材料被巨噬細(xì)胞吞噬后,有可能激活NF-κB、MAPK等信號通路,引發(fā)炎癥反應(yīng),從而增加TNF-α細(xì)胞因子的分泌量。由此推測,疏水性的金納米材料會比親水性的金納米材料引發(fā)更高的TNF-α細(xì)胞因子水平,是由于其較高的細(xì)胞攝入量在更大程度上激活了NF-κB信號通路。本課題的結(jié)果在揭示金納米材料的潛在免疫毒性、調(diào)控其組織與細(xì)胞相容性等方面有重要意義,為對納米-生物的相互作用進(jìn)行更優(yōu)化的調(diào)控奠定了基礎(chǔ),同時對于設(shè)計(jì)金納米材料的生物醫(yī)藥與環(huán)境應(yīng)用等方面也具有一定的指導(dǎo)價值。
【關(guān)鍵詞】：金納米系列 巨噬細(xì)胞 腫瘤壞死因子
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O614.123;TB383.1
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符號說明14-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 引言15-16
• 1.2 免疫系統(tǒng)與巨噬細(xì)胞16-19
• 1.2.1 免疫系統(tǒng)17-18
• 1.2.2 巨噬細(xì)胞18-19
• 1.3 納米材料的炎性效應(yīng)19-20
• 1.4 影響巨噬細(xì)胞炎性反應(yīng)的納米材料的表面物理化學(xué)性質(zhì)20-24
• 1.4.1 納米粒子尺寸的影響21-22
• 1.4.2 納米粒子的形狀的影響22-23
• 1.4.3 納米粒子表面性質(zhì)的影響23
• 1.4.3.1 電荷23
• 1.4.3.2 親疏水性23
• 1.4.4 納米粒子的組成和表面修飾的影響23-24
• 1.5 金納米簡介24
• 1.6 本研究工作的意義和前景24-27
• 第二章 表面性質(zhì)連續(xù)變化金納米系列的合成與表征27-51
• 2.1 引言27-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑29
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器29
• 2.3 表面性質(zhì)連續(xù)變化金納米系列的合成29-34
• 2.4 表面性質(zhì)連續(xù)變化金納米系列的表征34-37
• 2.4.1 金納米系列濃度的確定34-35
• 2.4.2 金納米系列的形貌與尺寸35
• 2.4.3 金納米系列的粒徑分布35-36
• 2.4.4 金納米系列的Zeta電位36
• 2.4.5 金納米系列的脂水分配系數(shù)logP36-37
• 2.5 結(jié)果與討論37-50
• 2.5.1 表面性質(zhì)連續(xù)變化金納米系列的表征37-50
• 2.5.1.1 金納米系列的尺寸及形貌分析37-40
• 2.5.1.2 金納米系列的脂水分配系數(shù)logP分析40-42
• 2.5.1.3 金納米系列的粒徑分布分析與Zeta電位分析42-50
• 2.6 結(jié)論50-51
• 第三章 表面單一性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列對巨噬細(xì)胞TNF-α因子的影響的初步研究51-71
• 3.1 引言51-53
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器53-54
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑53
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器53-54
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法54-58
• 3.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)54
• 3.3.2 巨噬細(xì)胞模型的建立54
• 3.3.3 納米材料的分散54-55
• 3.3.4 細(xì)胞毒性試驗(yàn)55-56
• 3.3.5 不同表面化學(xué)性質(zhì)的金納米系列對巨噬細(xì)胞TNF-α因子的影響56-57
• 3.3.6 細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)57-58
• 3.4 結(jié)果與討論58-70
• 3.4.1 表面單一性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列簡述58-62
• 3.4.2 金納米系列對細(xì)胞毒性的研究62-64
• 3.4.3 金納米系列的表面化學(xué)性質(zhì)對巨噬細(xì)胞TNF-α因子的影響64-69
• 3.4.3.1 金納米系列表面單一連續(xù)變化的化學(xué)性質(zhì)對巨噬細(xì)胞TNF-α因子的影響64-68
• 3.4.3.2 金納米系列表面不同的性質(zhì)對巨噬細(xì)胞TNF-α因子的影響的比較68-69
• 3.4.4 表面親疏水性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列的細(xì)胞攝入69-70
• 3.5 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-79
• 碩士期間發(fā)表論文79-81
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表81

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