【摘要】：細(xì)胞表面殼化是利用各種物理、化學(xué)等方法在生物細(xì)胞表面沉積有機(jī)、無(wú)機(jī)或者有機(jī)無(wú)機(jī)雜化殼,繼而使得生物細(xì)胞獲得新的功能的一種細(xì)胞表面改性技術(shù)。隨著納米材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,細(xì)胞表面殼化的研究已經(jīng)滲透到生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)層層自組裝技術(shù)和生物仿生礦化原理,以三種不同類型的微生物細(xì)胞(大腸桿菌,金黃色葡萄球菌和啤酒酵母)作為生物模板制備多層聚電解質(zhì)薄膜后控制碳酸鈣外殼的結(jié)晶,表征分析不同細(xì)胞表面碳酸鈣晶型晶貌的差異;以同樣的原理和方法在癌細(xì)胞表面制備多種聚電解質(zhì)膜和碳酸鈣殼,研究癌細(xì)胞表面多種殼化條件的優(yōu)化、殼化層物理化學(xué)性能表征、殼化對(duì)癌細(xì)胞生理功能的影響機(jī)理以及殼化在癌癥治療中的效能評(píng)價(jià)等;隨后制備了殼聚糖-甘油磷酸鈉(C/GP)溫敏性水凝膠,研究C/GP水凝膠外殼對(duì)癌細(xì)胞和正常細(xì)胞遷移性能和生理活性的影響。結(jié)果表明,在三種微生物細(xì)胞表面成功合成了碳酸鈣納米粒子,然而碳酸鈣的晶形和晶貌是不同的:革蘭氏細(xì)菌(大腸桿菌和金黃色葡萄球菌)表面誘導(dǎo)形成顆粒狀碳酸鈣晶體,而酵母細(xì)胞表面誘導(dǎo)形成層狀碳酸鈣晶體,未包裹聚電解質(zhì)的三種細(xì)胞表面碳酸鈣的主晶為球霰石和文石,包裹聚電解質(zhì)膜后,碳酸鈣的方解石晶型明顯增加;癌細(xì)胞表面的聚電解質(zhì)膜和碳酸鈣殼均能抑制癌細(xì)胞的生理活性、影響癌細(xì)胞粘附、變形、侵襲以及遷移等運(yùn)動(dòng)能力,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明癌細(xì)胞表面殼化對(duì)小G蛋白的表達(dá)影響較小,但是能使癌細(xì)胞的金屬基質(zhì)蛋白酶分泌增加;制備出的C/GP復(fù)合物水凝膠具有良好的溫敏特性,劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示凝膠殼可明顯抑制癌細(xì)胞的遷移,活死細(xì)胞染色結(jié)果表明凝膠殼可抑制癌細(xì)胞生理活性,但對(duì)正常細(xì)胞(小鼠成纖維細(xì)胞)的生理活性影響較小,故可以作為癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的初篩。綜上所述,細(xì)胞表面殼化技術(shù)操作簡(jiǎn)單易行,且無(wú)需昂貴的設(shè)備,均能使細(xì)胞獲得新的功能,擴(kuò)展了細(xì)胞應(yīng)用領(lǐng)域,為晶體生長(zhǎng)和材料制備提供了新的理論基礎(chǔ);且我們還發(fā)現(xiàn)表面殼化技術(shù)能有效地抑制癌細(xì)胞的一些生理活動(dòng)且無(wú)需昂貴的抗癌藥物,在增加治療效果的同時(shí)減少對(duì)正常組織的毒性、避免耐藥性的產(chǎn)生,這也為臨床上的診斷和治療提供了一些證據(jù),有望成為新的癌癥治療手段。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q2-33
【圖文】：

不同涂層的酵母細(xì)胞（ａ）ＰＡＨ／ＰＳＳ包封的酵母細(xì)胞的共聚焦圖－ｃ．ｏ－ＮＨ邋２＿）邋９包封的酵母細(xì)胞；（ｃ．）二氧化硅包封的酵母細(xì)胞切質(zhì)包封的酵母細(xì)胞的焚光圖．像ｔ２Ｑ］．ｔ邋（ｅ）邋ＰＡＨ包被的酵母細(xì)胞［穩(wěn)定的Ｆｅ３０４納米顆粒妁酵母細(xì)胞［２２］逡逑

母細(xì)胞包裹在由單寧酸和聚（Ｎ－乙烯基吡咯烷酮）（ＰＶＰＯＮ）組成的非離子氫鍵逡逑聚合物殼中，并通過(guò)調(diào)節(jié)殼的厚度來(lái)控制細(xì)胞分裂［２８］。以酵母細(xì)胞為生物模板進(jìn)逡逑行生物包封的研究還有很多，如圖１－１。逡逑Ｒａｉｃｈｕｒ等人通過(guò)聚電解質(zhì)殼聚糖（ＣＨＩ）和羧甲基纖維素（ＣＭＣ）的ＬｂＬ逡逑自組裝來(lái)包封益生菌嗜酸乳桿菌以增強(qiáng)其在胃腸道中遇到不利條件下的存活率，逡逑與＃包封細(xì)胞相比，包封細(xì)胞在模擬胃和腸液中的存活率較高。如圖１－２邋（ａ）逡逑Ｍｕｌｌｅｒ等人［２９］將娃礦化墓因（Ｓｉｌｉｃａｔｅｉｎ－ａ）修飾到大腸桿菌的基因序列中，從而實(shí)逡逑現(xiàn)活性大腸桿菌能夠在硅酸溶液中自發(fā)性硅礦化的功能。逡逑ｓｌｌｉｃｄｔｅｉｎ逡逑（ａ）邐ｐｌａｓｍｉｄ邐ｓｉｌｉｃｉｃ邋ａｃｉｄ逡逑Ｑ邐ｍｏｎｏｍｅｒ邋ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ逡逑ｇｅｎｅ邋ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ逡逑？？邋ｃ邋ｃ邐＾逡逑00邋0°逡逑Ｅ．邋ｃｏｌｉ邐ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ邐ｓｉｌｉｃａｔｅ－ｂａｃｔｅｒｉａ逡逑＾邋ａ邐一ｘｓ：栜逡逑ｕ＿ｔ—一逡逑Ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑圖１－２聚（硅酸鹽）包封的大腸桿菌和病毒／ＰＡＨ－ＰＳＳ雜交體的制備逡逑Ｆｉｇ．１－２邋Ｐｏｌｙ（ｓｉｌｉｃａｔｅ）邋ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ邋Ｅ．邋ｃ＇ｏｌｉ邋ａｎｄ邋Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｖｉｒｕｓ／ＰＡＨ－ＰＳＳ邋ｈｙｂｒｉｄｓ逡逑４逡逑

先后吸附陽(yáng)離子聚電解質(zhì)ＰＡＨ和陰離子聚電解質(zhì)ＰＳＳ獲得病毒７邋ＰＡＨ－ＰＳＳ核／殼逡逑結(jié)構(gòu)。該策略具有效率高和生物安全性好的特點(diǎn)》并且修飾的病毒具有不同的物逡逑理和生物學(xué)特性，如圖１－２邋（ｂ）。．逡逑（ａ）邐３邋：ｆｎ邋；Ｇｅｌａｔｉｎ逡逑１）邋Ｌａｙｅｒ－ｂｙ－ｌａｙｅｒ邋ａｓｓｅｍｂｌｙ逡逑ｏｆ邋ＦＮ邋ａｎｄ邋ｇｅｌａｔｉｎ邋ｏｎ邋ｃｅｌｌ逡逑ｓｕｒｆａｃｅ邐萬(wàn)７逡逑．邋二邐？逡逑ｆｉｒｓｔ邋ｃｅｌｌ邋ｍｏｎｏｌａｙｅｒ邐ｆｉｒｓｔ邋ｃｅｌｌ邋ｍｏｎｏｌａｙｅｒ邋ｃｏａｔｅｄ逡逑ｗｉｔｈ邋ｎａｎｏ－ＥＣＭ邋ｆｉｌｍｓ逡逑？邋ｓｅｃｏｎｄ邋ｃｅｌｌ邋Ｉ逡逑２）邋Ｓｅｅｄｉｎｇ邋ａｎｄ邋ａｄｈｅｓｉｏｎ邋Ｉ逡逑ｏｆ邋ｓｅｃｏｎｄ邋ｃｅｌｌ邐ｆ逡逑？Ｔ３＊＇邐＊邋Ｆ邋３）邋Ｒｅｐｅａｔｉｎｇ邐？邐？邐？邐？邐？逡逑ｉ＿＋＿ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ邋（１）邋ａｎｄ邋（２）逡逑ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ邐Ｂｉｌａｙｅｒ逡逑Ｂａｒｅ邋ｅｍｂｒｙｏ逡逑Ｃｏａｔｅｄ邋ｅｍｂｒｙｏ逡逑圖１－３邋（ａ）纖維連接蛋白（ＦＮ）和明膠包被的成纖維細(xì)胞。（ｂ）礦物殼涂層的斑馬魚(yú)胚胎逡逑５逡逑

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