功能化納米顆粒,如脂質(zhì)體和胞外囊泡,是納米醫(yī)學(xué)和納米生物學(xué)的重要研究內(nèi)容。研究表明,功能化納米顆粒攜帶的生物分子信息、形態(tài)特征與其功能和生物來源都有緊密聯(lián)系。然而,功能化納米顆�？偞嬖诨瘜W(xué)和物理形態(tài)的異質(zhì)性,目前的“金標(biāo)準(zhǔn)”表征方法存在表征模態(tài)單一、僅提供大批量樣本的“平均化”信息的局限性,因此無法準(zhǔn)確描述納米顆粒各模態(tài)的高度異質(zhì)特征。此外,科學(xué)家們利用基于熒光的表征技術(shù)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)表征形態(tài)和化學(xué)信息的能力,然而熒光的方法穩(wěn)定性較差,且表征能力受限于熒光通道數(shù)和標(biāo)記庫,想要同時(shí)表征未知納米顆粒中的多種生物分子信息仍存在挑戰(zhàn)。拉曼光鑷顯微技術(shù)作為無標(biāo)記式技術(shù)為納米顆粒的表征提供了新技術(shù)手段。盡管拉曼光鑷技術(shù)在表征靈敏度、通量和模態(tài)種類等方面都取得了突破,然而納米顆粒中的團(tuán)聚現(xiàn)象使得當(dāng)前的拉曼光鑷技術(shù)很難在真正的單顆�；A(chǔ)上進(jìn)行精確表征。針對這一問題,本論文提出了一種集成拉曼光鑷和納米粒子示蹤技術(shù)的多模態(tài)納米顆粒表征技術(shù)。在該技術(shù)中,單個(gè)納米顆粒被光阱捕獲后,分別收集粒子的拉曼散射和彈性散射信號(hào),獲得拉曼光譜和粒子在陷阱中的位置信息,以確定粒子的形態(tài)和化學(xué)信息�；谑芟薏祭蔬\(yùn)動(dòng)模型和米氏散射... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１載藥脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)示意圖（被文獻(xiàn)ｌ許可引用）??

?第一章緒論???微鏡表征它們的形態(tài)特征。電子顯微鏡（ＥＭ）?１１２４和原子力顯微鏡（ＡＦＭ）?２５＿２７因??其較高的分辨率而被廣泛用于納米顆粒的形態(tài)學(xué)表征，高分辨率意味著這些技術(shù)??能夠區(qū)分納米顆粒單體和聚集體，如圖１．３?（ａ－ｂ）所示。目前ＴＥＭ和ＡＦＭ的分??辨率最高可至納米或亞納米級別。??ａ?ｂ??ＨＬ〇－??＿〇??圖１．３透射電鏡（ａ）和原子力顯微鏡（ｂ）的外泌體表征結(jié)果。其中原子力顯微鏡的表征結(jié)??果包含了形態(tài)、振幅和相位圖像。（被文獻(xiàn)１１，?２７許可引用）??自２００３年Ｎａｎｏｓｉｇｈｔ公司首次發(fā)明納米粒子示蹤技術(shù)（Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ??Ｔｒａｃｋｉｎｇ?Ａｎａｌｙｓｉｓ，?ＮＴＡ）２８＿２Ｓ以來，ＮＴＡ己被廣泛認(rèn)可為納米顆粒樣品粒徑表征??的“金標(biāo)準(zhǔn)”方法之一。其工作原理是通過分析懸浮在液體中納米顆粒的布朗運(yùn)??動(dòng)獲得粒徑信息，如圖１．３所示。該技術(shù)利用激光照明顯微鏡使懸浮液中的納米??顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)可視化。使用高靈敏度的ＥＭＣＣＤ相機(jī)在多個(gè)幀上捕獲粒子的９０??度角側(cè)向散射光，然后使用計(jì)算機(jī)軟件跟蹤每個(gè)粒子在各幀之間的運(yùn)動(dòng)。通過斯??托克斯－愛因斯坦方程（Ｅｉｎｓｔｅｉｎ－Ｓｔｏｋｅｓ?Ｅｑｕａｔｉｏｎ）可計(jì)算粒子的等效球體流體動(dòng)??力學(xué)直徑。該技術(shù)可以逐個(gè)顆粒地計(jì)算粒徑，克服了“批量化”技術(shù)（如動(dòng)態(tài)光??散射）的固有缺點(diǎn)。ＮＴＡ還可以通過熒光標(biāo)記技術(shù)對含有特定成分的納米顆粒亞??群的粒徑進(jìn)行表征分析。此外，Ｇａｒｄｉｎｅｒ３°和ｖａｎ?ｄｅｒ?Ｐｏｌ３１等人也與２０１４年在??ＮＴＡ的現(xiàn)有粒徑表征能力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展了折射率表征能力，如圖１．４?（ｃ－??ｄ）所示。折

?第一章緒論???ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，?ＴＩＲＦ）顯微鏡的單個(gè)外泌體尺度的表征平臺(tái)３７，如圖１．５?（ｂ）。ＴＩＲＦ??利用光線全反射后在介質(zhì)另一面產(chǎn)生衰逝波的特性，激發(fā)熒光分子以觀察載玻片??以上２００?ｎｍ區(qū)域范圍內(nèi)的熒光標(biāo)定樣品３８，因此適用于檢測單個(gè)尺度的納米顆??粒。該方法可用于定量分析外泌體表面蛋白及腫瘤生物標(biāo)記物ｍｉＲＮＡ的表達(dá)水??平，在監(jiān)測腫瘤和治療反應(yīng)應(yīng)用中具有巨大潛力。??＾?Ｔｏ？Ｖ＊ｗ?卿—＇，??Ｊ?＊：?ｒ＊＇?ｌ?一?Ｌａｓｅｒ?／?ｖ．??Ｓａｒｒｄｅ?ＤｅＳｅ＾－ｏｎ?—？ｎｎ?／?＼?，??娜＜?，二—＇ｉ?：?ｍ＾ｙ??Ｃｏｖｅｒｓ＾?＾－ＯＯｊｅｃｂｖｅ??＾：ＴｒＳ，?■裏??ＷＫａｒａｎｃｓ?１｜?？？?ｉＭＭａｍｏｎ?＾?？？??＼Ａ＾＊Ａｅｆ??圖１＿?５納米顆粒單模態(tài)化學(xué)成分表征方法．（ａ）細(xì)胞內(nèi)ＭＲＣ－５溶酶體ｃ綠色）和其內(nèi)部的??ＳＫＢＲ３外泌體。（紅色）ＳＴＯＲＭ超分辨圖像，放大圖展示了溶酶體內(nèi)部的外泌體；（ｂ）單個(gè)囊??泡尺度的ＴＩＲＦ顯微鏡熒光成像平臺(tái)示意圖及成像結(jié)果。ＴＩＲＦ圖像中的嚢泡單體可視為單個(gè)??亮點(diǎn)：（ｃ）胞外嚢泡的自發(fā)拉曼光鑷測量示意圖，當(dāng)光講捕獲多個(gè)胞外囊泡時(shí)，物鏡焦平面??可看見一個(gè)明亮的散射點(diǎn)；（ｄ）納米碗狀等離激元基底的制備及其在完整和破裂形式的外泌??體ＳＥＲＳ分析中的應(yīng)用？（被文獻(xiàn)（３５，?３６，?４２，?４６）許可引用）??拉曼光譜顯微技術(shù)因其無標(biāo)記、非侵入性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于各種生物醫(yī)學(xué)問??題的研宄，包括癌癥檢測３９，細(xì)胞對藥物的反應(yīng)４°等。在眾多拉曼光譜技術(shù)中，??拉曼光鑷顯微技術(shù)（Ｌ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3406090