本文關鍵詞：腺苷單磷酸功能化納米材料的生物毒性評估及腫瘤靶向成像，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：降低納米材料的毒性及提高納米材料靶向腫瘤能力是納米材料研究領域的重要內(nèi)容。本文以生物相容性小分子腺苷單磷酸(AMP)為配體,考察了其轉水相量子點的生物毒性,并系統(tǒng)鑒定了其介導納米材料在體內(nèi)外水平上靶向結腸癌及乳腺癌模型的性能和機制。首先,我們考察了AMP轉水相量子點的生物毒性。以AMP為配體通過轉水相方式制備AMP-QDs,以J774A.1細胞為模型,發(fā)現(xiàn)其成像性能優(yōu)于MPA-QDs。且MTT結果顯示AMP-QDs的細胞毒性小于MPA-QDs。以BALB/c小鼠為模型,發(fā)現(xiàn)AMP-QDs主要分布在肝、腎中,長時間點(60 d)檢測發(fā)現(xiàn),量子點并不能完全從小鼠體內(nèi)代謝出去。通過組織切片及免疫因子檢測等,發(fā)現(xiàn)AMP-QDs沒有對小鼠產(chǎn)生明顯的免疫毒性作用。其次,我們初步考察了AMP轉水相量子點對結腸癌CW-2細胞及乳腺癌MDA-MB-468細胞的靶向作用。結果表明：AMP可以介導量子點有效靶向CW-2及MDA-MB-468,提示AMP具有作為癌細胞靶向配體的潛能。為了進一步探索AMP引導納米材料靶向腫瘤的性能和機制,我們從下面三方面展開了系統(tǒng)的研究工作：(1)AMP功能化聚合物熒光納米材料的制備及表征將AMP與1,6-己二胺偶聯(lián)制備帶活性氨基的AMPHDA,并合成了聚合物熒光納米材料(NPs),其在可見區(qū)(峰值在594 nm)和近紅外區(qū)(峰值在777 nm)均可發(fā)熒光。將AMPHDA與NPs偶聯(lián)制備NPs-AMP。納米材料水合粒徑由53 nm (NPs)增至57 nm(NPs-AMP), NPs-AMP幾乎完全保持了NPs的熒光強度。(2)AMP功能化聚合物熒光納米材料對結腸癌的靶向研究首先,我們以結腸癌CW-2細胞為模型,考察了NPs-AMP對結腸癌細胞CW-2的靶向作用。結果表明：NPs-AMP可高選擇性靶向CW-2,而對腸上皮細胞(IECs)靶向作用微弱。NPs-AMP首先靶向CW-2細胞膜,隨著時間延長,NPs-AMP被CW-2內(nèi)化入細胞質(zhì)。RT-PCR及Western blot方法發(fā)現(xiàn)：CW-2相對于IECs可高表達腺苷A1受體(A1R,1832倍)。細胞免疫熒光實驗和RNA干擾實驗表明：A1R在介導NPs-AMP靶向CW-2細胞中發(fā)揮了關鍵作用。通過NPs-AMP對更廣譜的結腸癌細胞(包括SW620、Lovo及HCT116)的靶向能力實驗及A1R表達量測試實驗,發(fā)現(xiàn)NPs-AMP具有靶向多種結腸癌細胞的能力,且這種靶向能力與A1R表達量呈現(xiàn)正相關關系。然后,我們以種植CW-2移植瘤的裸鼠為模型,考察了NPs-AMP在活體水平上對結腸癌模型的靶向作用。結果表明：NPs-AMP可有效靶向CW-2腫瘤,材料熒光信號在腫瘤部位的聚集比例由20.5%(NPs)上升為41.6%(NPs-AMP)。此外,腫瘤組織免疫熒光實驗表明,NPs-AMP能進一步介導納米材料進入到腫瘤組織細胞內(nèi)部。(3)AMP功能化聚合物熒光納米材料對乳腺癌的靶向研究首先,我們以人乳腺癌MDA-MB-468細胞為模型,考察了NPs-AMP對乳腺癌細胞MDA-MB-468的靶向作用。結果表明：NPs-AMP可高選擇性靶向MDA-MB-468細胞,而對乳腺上皮細胞(MECs)靶向作用微弱。NPs-AMP首先靶向MDA-MB-468細胞膜,隨著時間延長,NPs-AMP被MDA-MB-468內(nèi)化入細胞質(zhì)。RT-PCR實驗結果表明：MDA-MB-468相對于MECs可高表達A1R(870倍)。細胞免疫熒光實驗及RNA干擾實驗結果表明：A1R介導了NPs-AMP靶向MDA-MB-468細胞。通過NPs-AMP對更廣譜乳腺癌細胞(包括HS578T.T47D及MDA-MB-458)的靶向能力實驗及A1R表達量測試實驗,發(fā)現(xiàn)NPs-AMP具有靶向多種乳腺癌細胞的能力,且這種靶向能力與A1R表達量呈正相關關系。然后,我們以MDA-MB-468移植瘤的裸鼠為模型,考察了NPs-AMP在活體水平上對乳腺癌的靶向作用。結果表明：NPs-AMP可有效靶向MDA-MB-468腫瘤,材料熒光信號在腫瘤部位聚集比例由15.7%(NPs)上升為31.8%(NPs-AMP)。此外,腫瘤組織免疫熒光實驗表明,NPs-AMP能進一步介導納米材料進入到腫瘤組織細胞內(nèi)部。綜上,一方面,AMP賦予納米材料低的免疫毒性,這為將來設計生物相容性納米材料提供了參考；另一方面,AMP作為腫瘤靶向配體成功介導納米材料在體內(nèi)外水平上靶向結腸癌及乳腺癌,這為將來設計基于配體AMP的腫瘤診斷與治療藥物提供了借鑒,為將來潛在的臨床應用提供了依據(jù)。
【關鍵詞】：腺苷單磷酸 生物毒性 乳腺癌 結腸癌 納米材料 靶向
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R114;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 文獻綜述15-37
• 1.1 納米技術15
• 1.2 量子點15-19
• 1.2.1 量子點的合成15-16
• 1.2.2 量子點生物醫(yī)學光學成像16-18
• 1.2.3 量子點的風險評估18-19
• 1.3 聚合物包覆的有機納米材料19-21
• 1.3.1 聚合物包覆的有機納米材料制備方法20
• 1.3.2 聚合物包覆的有機納米材料熒光成像20-21
• 1.4 被動靶向21-22
• 1.4.1 被動靶向的定義21
• 1.4.2 被動靶向的建立21-22
• 1.5 主動靶向22-28
• 1.5.1 主動靶向的基本原則22
• 1.5.2 配體偶聯(lián)與黏附策略22-23
• 1.5.3 納米材料結構對主動靶向的影響23-26
• 1.5.4 生物標志物及靶向配體26-28
• 1.6 腺苷及腺苷受體28-33
• 1.6.1 腺苷28-29
• 1.6.2 腺苷受體與癌癥29-33
• 1.7 結腸癌與乳腺癌及其生物標志物33-35
• 1.7.1 結腸癌及其生物標志物33-34
• 1.7.2 乳腺癌及其生物標志物34-35
• 1.8 本論文研究內(nèi)容及意義35-37
• 第2章 AMP轉水相量子點的生物毒性評估37-53
• 2.1 引言37
• 2.2 實驗材料37-38
• 2.2.1 實驗藥品與試劑37
• 2.2.2 實驗儀器及技術服務37-38
• 2.2.3 實驗細胞、動物及引物38
• 2.3 實驗方法38-42
• 2.3.1 AMP轉水相量子點的制備38-39
• 2.3.2 量子點的表征39
• 2.3.3 細胞培養(yǎng)39
• 2.3.4 量子點的巨噬細胞成像39-40
• 2.3.5 MTT法分析量子點的細胞毒性40
• 2.3.6 RT-PCR法檢測細胞免疫因子40-41
• 2.3.7 量子點的體內(nèi)生物分布及免疫毒性41-42
• 2.4 實驗結果與討論42-52
• 2.4.1 量子點的表征42-44
• 2.4.2 量子點的巨噬細胞成像44-45
• 2.4.3 量子點的體外毒性分析45
• 2.4.4 量子點的體外免疫毒性分析45-48
• 2.4.5 量子點的體內(nèi)分布與毒性分析48-52
• 2.5 本章小結52-53
• 第3章 AMP轉水相量子點靶向癌細胞的初步研究53-57
• 3.1 引言53
• 3.2 實驗材料53
• 3.3 實驗方法53-54
• 3.3.1 量子點靶向結腸癌細胞53
• 3.3.2 量子點靶向乳腺癌細胞53-54
• 3.4 實驗結果與討論54-56
• 3.4.1 AMP介導量子點靶向結腸癌細胞54-55
• 3.4.2 AMP介導量子點靶向乳腺癌細胞55-56
• 3.5 本章小結56-57
• 第4章 AMP功能化聚合物熒光納米材料的制備與表征57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 實驗材料57-58
• 4.2.1 實驗藥品與試劑57
• 4.2.2 實驗儀器及技術服務57-58
• 4.3 實驗方法58-60
• 4.3.1 AMPHDA的制備58
• 4.3.2 聚合物熒光納米材料的制備58-59
• 4.3.3 配體功能化聚合物熒光納米材料的制備59
• 4.3.4 聚合物熒光納米材料的表征59-60
• 4.3.5 聚合物熒光納米材料生物安全性評價60
• 4.3.6 聚合物熒光納米材料活體成像性能初探60
• 4.4 實驗結果與討論60-68
• 4.4.1 AMPHDA合成的檢測60-62
• 4.4.2 AMP功能化聚合物熒光納米材料合成路線62
• 4.4.3 AMP功能化聚合物熒光納米材料的表征62-66
• 4.4.4 AMP功能化聚合物熒光納米材料生物安全性評價66-67
• 4.4.5 聚合物熒光納米材料活體成像初探67-68
• 4.5 本章小結68-69
• 第5章 AMP功能化聚合物熒光納米材料靶向結腸癌細胞的研究69-87
• 5.1 引言69
• 5.2 實驗材料69-70
• 5.2.1 實驗藥品與試劑69-70
• 5.2.2 實驗儀器及技術服務70
• 5.2.3 實驗細胞及引物70
• 5.3 實驗方法70-75
• 5.3.1 腸上皮細胞的分離培養(yǎng)70-71
• 5.3.2 流式細胞儀檢測納米材料靶向癌細胞71
• 5.3.3 激光共聚焦檢測納米材料細胞定位71-72
• 5.3.4 RT-PCR法檢測癌細胞與正常細胞基因表達差異72
• 5.3.5 Western blot法檢測癌細胞與正常細胞基因表達差異72-73
• 5.3.6 細胞免疫熒光法分析納米材料與受體共定位73-74
• 5.3.7 受體抑制劑實驗探討納米材料靶向機制74
• 5.3.8 受體基因沉默實驗探討納米材料靶向機制74-75
• 5.3.9 納米材料靶向不同種類的結腸癌細胞75
• 5.4 實驗結果與討論75-86
• 5.4.1 腸上皮細胞的分離培養(yǎng)75-76
• 5.4.2 納米材料靶向結腸癌細胞76-78
• 5.4.3 激光共聚焦檢測納米材料的細胞定位78-79
• 5.4.4 RT-PCR法檢測受體基因表達量79-80
• 5.4.5 Western blot法檢測受體基因表達量80
• 5.4.6 免疫熒光法檢測納米材料與受體共定位80-81
• 5.4.7 受體抑制劑實驗探討納米材料靶向機制81-82
• 5.4.8 基因沉默實驗探討納米材料靶向機制82-84
• 5.4.9 納米材料靶向不同種類的結腸癌細胞84-85
• 5.4.10 不同配體介導納米材料靶向不同的生物標志物85-86
• 5.5 本章小結86-87
• 第6章 AMP功能化聚合物納米材料靶向結腸癌移植瘤的研究87-96
• 6.1 引言87
• 6.2 實驗材料87
• 6.3 實驗方法87-89
• 6.3.1 裸鼠的飼養(yǎng)87
• 6.3.2 裸鼠結腸癌移植瘤模型的建立87-88
• 6.3.3 納米材料的活體成像88
• 6.3.4 納米材料在活體內(nèi)的組織分布88
• 6.3.5 移植瘤的免疫組織化學分析88-89
• 6.4 實驗結果與討論89-94
• 6.4.1 不同大小瘤塊對納米材料體內(nèi)靶向成像的影響89-92
• 6.4.2 納米材料在體內(nèi)的組織分布92-93
• 6.4.3 移植瘤的免疫組織化學分析93-94
• 6.5 本章小結94-96
• 第7章 AMP功能化聚合物熒光納米材料靶向乳腺癌細胞的研究96-109
• 7.1 引言96
• 7.2 實驗材料96
• 7.3 實驗方法96-99
• 7.3.1 乳腺上皮細胞的分離培養(yǎng)96-97
• 7.3.2 流式細胞儀檢測納米材料靶向乳腺癌細胞97
• 7.3.3 激光共聚焦檢測納米材料在乳腺癌細胞的定位97-98
• 7.3.4 RT-PCR法檢測乳腺癌細胞與正常乳腺細胞基因表達差異98
• 7.3.5 免疫熒光法檢測納米材料與乳腺癌細胞受體共定位98-99
• 7.3.6 基因沉默實驗探討納米材料對乳腺癌細胞的靶向機制99
• 7.3.7 納米材料靶向不同種類的乳腺癌細胞99
• 7.4 實驗結果與討論99-108
• 7.4.1 乳腺上皮細胞的分離培養(yǎng)99-100
• 7.4.2 納米材料靶向乳腺癌細胞100-102
• 7.4.3 激光共聚焦檢測納米材料在乳腺癌細胞中的定位102-103
• 7.4.4 RT-PCR法檢測乳腺癌細胞受體基因表達量103-104
• 7.4.5 免疫熒光法檢測納米材料與乳腺癌細胞受體共定位104-105
• 7.4.6 基因沉默實驗探討納米材料靶向乳腺癌細胞的機制105-107
• 7.4.7 納米材料靶向不同種類的乳腺癌細胞107-108
• 7.5 本章小結108-109
• 第8章 AMP功能化聚合物熒光納米材料靶向乳腺癌移植瘤的研究109-117
• 8.1 引言109
• 8.2 實驗材料109
• 8.3 實驗方法109-111
• 8.3.1 裸鼠乳腺癌移植瘤模型的建立109
• 8.3.2 納米材料的活體成像109-110
• 8.3.3 納米材料在活體內(nèi)的組織分布110
• 8.3.4 乳腺癌移植瘤的免疫組織化學分析110-111
• 8.4 實驗結果與討論111-115
• 8.4.1 納米材料在乳腺癌移植瘤模型中的靶向成像111-112
• 8.4.2 納米材料的組織分布112-113
• 8.4.3 乳腺癌移植瘤的免疫組織化學分析113-115
• 8.5 本章小結115-117
• 第9章 總結與展望117-121
• 9.1 主要結論117-119
• 9.2 課題創(chuàng)新點119-120
• 9.3 課題展望120-121
• 參考文獻121-130
• 攻讀博士學位期間撰寫的論文130-131
• 致謝131

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜仕國,施冬梅,鄧輝;納米材料的特異效應及其應用[J];自然雜志;2000年02期

2 ;納米材料 新世紀的黃金材料[J];城市技術監(jiān)督;2000年10期

3 ;什么是納米材料[J];中國粉體技術;2000年05期

4 鄒超賢;納米材料的制備及其應用[J];廣西化纖通訊;2000年01期

5 吳祖其;納米材料[J];光源與照明;2000年03期

6 ;納米材料的特性與應用方向[J];河北陶瓷;2000年04期

7 沈青;納米材料的性能[J];江蘇陶瓷;2000年01期

8 李良訓;納米材料的特性及應用[J];金山油化纖;2000年01期

9 劉冰,任蘭亭;21世紀材料發(fā)展的方向—納米材料[J];青島大學學報(自然科學版);2000年03期

10 劉憶,劉衛(wèi)華,訾樹燕,王彥芳;納米材料的特殊性能及其應用[J];沈陽工業(yè)大學學報;2000年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王少強;邱化玉;;納米材料在造紙領域中的應用[A];'2006（第十三屆）全國造紙化學品開發(fā)應用技術研討會論文集[C];2006年

2 宋云揚;余濤;李艷軍;;納米材料的毒理學安全性研究進展[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第四卷)[C];2010年

3 ;全國第二屆納米材料和技術應用會議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

4 鐘家湘;葛雄章;劉景春;;納米材料改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的實踐與建議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

5 高善民;孫樹聲;;納米材料的應用及科研開發(fā)[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

6 ;全國第二屆納米材料和技術應用會議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（下卷）[C];2001年

7 金一和;孫鵬;張穎花;;納米材料的潛在性危害問題[A];中國毒理學通訊[C];2001年

8 張一方;呂毓松;任德華;陳永康;;納米材料的二種制備方法及其特征[A];第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];2001年

9 古宏晨;;納米材料產(chǎn)業(yè)化重大問題及共性問題[A];納米材料和技術應用進展——全國第三屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2003年

10 馬玉寶;任憲福;;納米科技與納米材料[A];納米材料和技術應用進展——全國第三屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 周建人;我國出臺首批納米材料國家標準[N];中國建材報;2005年

2 記者 王陽;上海形成納米材料測試服務體系[N];上海科技報;2004年

3 ;納米材料七項標準出臺[N];世界金屬導報;2005年

4 通訊員 韋承金邋記者 馮國梧;納米材料也可污染環(huán)境[N];科技日報;2008年

5 廖聯(lián)明;納米材料 利弊皆因個頭小[N];健康報;2009年

6 盧水平;院士建議開展納米材料毒性研究[N];中國化工報;2009年

7 郭良宏 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 江桂斌 中國科學院院士;納米材料的環(huán)境應用與毒性效應[N];中國社會科學報;2010年

8 記者 任雪梅　莫璇;中科院納米材料產(chǎn)業(yè)園落戶佛山[N];佛山日報;2011年

9 實習生 高敏;納米材料：小身材涵蓋多領域[N];科技日報;2014年

10 本報記者 李軍;納米材料加速傳統(tǒng)行業(yè)升級[N];中國化工報;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊楊;功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應用[D];復旦大學;2014年

2 王艷麗;基于氧化鈦和氧化錫納米材料的制備及其在能量存儲中的應用[D];復旦大學;2014年

3 吳勇權;含銪稀土納米材料的功能化及其生物成像應用研究[D];復旦大學;2014年

4 曹仕秀;二硫化鎢(WS_2)納米材料的水熱合成與光吸收性能研究[D];重慶大學;2015年

5 廖蕾;基于功能納米材料的電化學催化研究[D];復旦大學;2014年

6 胥明;一維氧化物、硫化物納米材料的制備，功能化與應用[D];復旦大學;2014年

7 李淑煥;納米材料親疏水性的實驗測定與計算預測[D];山東大學;2015年

8 范艷斌;亞細胞水平靶向的納米材料的設計、制備與應用[D];復旦大學;2014年

9 丁泓銘;納米粒子與細胞相互作用的理論模擬研究[D];南京大學;2015年

10 駱凱;基于金和石墨烯納米材料的生物分子化學發(fā)光新方法及其應用[D];西北大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向蕓頡;卟啉納米材料的制備及其應用研究[D];重慶大學;2010年

2 劉武;層狀納米材料/聚合物復合改性瀝青的制備與性能[D];華南理工大學;2015年

3 劉小芳;基于納米材料/聚合膜材料構建的電化學傳感器應用于生物小分子多組分的檢測[D];西南大學;2015年

4 王小萍;基于金納米材料構建的電化學傳感器及其應用[D];上海師范大學;2015年

5 郭建華;金納米材料的修飾及其納米生物界面的研究[D];河北大學;2015年

6 魏杰;普魯士藍納米粒子的光熱毒性研究[D];上海師范大學;2015年

7 張華艷;改性TiO_2納米材料的制備及其光電性能研究[D];河北大學;2015年

8 胡雪連;基于納米材料的新型熒光傳感體系的構筑[D];江南大學;2015年

9 黃樊;氧化鈷基催化材料形貌、晶面控制與催化性能研究[D];昆明理工大學;2015年

10 周佳林;新型核殼結構金納米材料用于腫瘤的近紅外光熱治療研究[D];浙江大學;2015年

  本文關鍵詞：腺苷單磷酸功能化納米材料的生物毒性評估及腫瘤靶向成像，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：256395