本文選題：DNA超結(jié)構(gòu) + 細胞攝取　； 參考：《中國科學院研究生院(上海應用物理研究所)》2017年博士論文

【摘要】：近二十年,自組裝DNA納米結(jié)構(gòu)在智能載藥輸送的巨大潛力引起了廣發(fā)關(guān)注。DNA本身具有生物相容性,可溶性和生物降解性。高度特異性的堿基配對規(guī)則允許自下而上的DNA鏈自組裝成具有可預測尺寸,形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)。更重要的是,這些納米結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)納米級精確控制的化學藥物和生物分子功能化修飾。因此,DNA納米結(jié)構(gòu)相比于其他納米材料在體內(nèi)靶向藥物遞送方面具有更大的應用潛力�；诖�,本論文圍繞納米顆粒的細胞攝取、膜轉(zhuǎn)運過程和調(diào)控機理展開,以細胞成像為主要研究策略,綜合運用包括激光共聚焦顯微鏡、流式細胞儀、全內(nèi)反射熒光顯微鏡和暗場顯微鏡等觀測體系,分別對于DNA納米結(jié)構(gòu)和納米金顆粒的內(nèi)吞和細胞內(nèi)分布、囊泡運輸?shù)冗^程進行了系統(tǒng)的定性和定量分析,直觀地揭示了相關(guān)納米材料完整的細胞內(nèi)吞與轉(zhuǎn)運過程,并提出了可能的調(diào)控機制。主要成果如下:(1)研究了培養(yǎng)基中的胎牛血清(FBS)對DNA四面體(Tetrahedral DNA Nanostructures,TDNs)進入HeLa細胞的速度和內(nèi)吞途徑的影響。采用自組裝技術(shù)得到了熒光標記的TDNs,利用HPLC分離得到純度超過95%的TDNs單體,進而分別使用流式細胞術(shù)和共聚焦顯微成像等技術(shù)分別比較了在有無血清的情況下,細胞攝取量隨時間的變化以及FBS對TDNs攝取途徑的影響。實驗結(jié)果表明,TDNs在培養(yǎng)基和細胞裂解液環(huán)境中可以穩(wěn)定存在12 h以上,培養(yǎng)基中的FBS能夠提高He La細胞的四面體攝取量,但并未改變TDNs進入He La細胞的途徑。(2)系統(tǒng)的研究了一個基于DNA四面體的高階結(jié)構(gòu)在細胞內(nèi)分布和胞內(nèi)動態(tài)運輸過程,構(gòu)建了DNA納米結(jié)構(gòu)細胞成像學平臺。通過雜交鏈將5個DNA四面體組裝成四個外周四面體環(huán)繞一個中心四面體的樹狀超結(jié)構(gòu)G1。在單顆粒水平分析G1從進入到流出整個囊泡運輸體系的動態(tài)過程。G1隨著時間的增加在細胞內(nèi)聚集,最終大多數(shù)分布在溶酶體中,同時伴有胞吐的發(fā)生。G1通過小窩蛋白依賴的胞吞途徑進入細胞,經(jīng)過早期內(nèi)吞體,晚期內(nèi)吞體,并最終在溶酶體中聚集。G1在細胞內(nèi)沿微管快速從膜周運動到核周。(3)結(jié)合理論模擬和實驗驗證,研究DNA納米結(jié)構(gòu)胞吞機制。合成了邊長分別為13bp、20bp、32bp的四面體單體TDN13、TDN20、TDN32,和TDN20二聚體(TDN20-dimer)和六螺旋(6-helix)結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果顯示單個TDN20通過小窩蛋白依賴胞吞途徑進入細胞。散粒子動力學(dissipative particle dynamics,DPD)的模擬結(jié)果表明單個四面體從膜上特定區(qū)域進入細胞,不同大小的四面體單體攝取速度沒有明顯差異。DNA納米結(jié)構(gòu)通過點接觸(point-attacking)的方式進入細胞,TDN20-dimer和6-helix的攝取速度慢于單顆粒。我們的實驗結(jié)果與DPD模擬結(jié)果完美匹配。(4)細胞膜包裹可賦予納米材料新特性。通過超聲和擠壓兩種方法,在納米材料表面均勻覆蓋細胞膜,形成穩(wěn)定均一的顆粒,并通過TEM、DLS和western證明。細胞對細胞膜包裹納米金的攝取速度快于裸金,且攝取途徑也發(fā)生改變。我們還發(fā)現(xiàn)一種腫瘤細胞膜包裹的納米金顆粒在多種腫瘤細胞中都有更多的攝取。
[Abstract]:This paper studies systematically qualitative and quantitative analysis of DNA nano - structures in vitro targeting drug delivery by means of self - assembly technique . (3)緇撳悎鐞嗚妯℃嫙鍜屽疄楠岄獙璇，

本文編號：1803746