【摘要】：基因治療主要基于DNA或藥物與細胞直接作用的機制,通過改變細胞自身結(jié)構(gòu)和遺傳信息實現(xiàn)治療,有效提高藥物載體的運輸效率是該技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。病毒載體的轉(zhuǎn)染技術(shù)易受到人體免疫系統(tǒng)的影響,并可能會對正常組織細胞產(chǎn)生危害。因而,迫切需要發(fā)展非病毒載體技術(shù),安全而有效地將DNA或藥物送入目標細胞內(nèi)。體外生物實驗發(fā)現(xiàn)混有超聲造影劑的細胞溶液被超聲激勵時,細胞膜可以瞬時“打開”,然后“重新關(guān)閉”,這一現(xiàn)象稱為“聲致穿孔”。微氣泡在超聲激勵下產(chǎn)生的聲孔效應(yīng)可使得細胞膜暫時性打開,并將大分子攝入細胞內(nèi),但是聲孔效應(yīng)很難量化控制。本論文著重研究超聲聯(lián)合微泡促進基因轉(zhuǎn)染效率提高的物理機制,以達到優(yōu)化聲孔效應(yīng)的目標。在實驗研究中利用1MHz超聲(20cycle)作用MCF-7細胞,PEI:DNA的復(fù)合質(zhì)粒和造影劑氣泡的混合溶液,超聲信號的可變參數(shù)為聲壓(P;0 (sham組),0.3,0.75,1.4,2.2,3.0 MPa),作用時間(T；0,5,10,20,40,60 s),脈沖重復(fù)頻率(PRF；0,20,100,250,500,or and 1000Hz)。實驗中進行了以下四方面的工作：(1)使用PCD(Passive Cavitation Detection)系統(tǒng)檢測IC(Inertial Cavitation)活動并量化成ICD；(2)使用流式細胞儀鑒定DNA轉(zhuǎn)染效率；(3)使用PI單染色法通過流式細胞儀檢測細胞存活度；(4)使用掃描電子顯微鏡研究了細胞膜聲孔作用的結(jié)果。結(jié)果表明：(1)超聲照射時產(chǎn)生的ICD與超聲參數(shù)(例如聲壓,總照射時間,不同脈沖重復(fù)頻率)相關(guān)；(2)DNA轉(zhuǎn)染效率隨ICD的增加呈線性增長,但會逐漸飽和達到最大值；(3)實驗測得的ICD結(jié)果與細胞膜發(fā)生聲穿孔的孔徑大小以及細胞的存活性彼此高度相關(guān)。結(jié)果表明,慣性空化行為在超聲通過聲孔作用介導(dǎo)基因傳遞中扮演著很重要的角色,空化劑量可以作為在超聲介導(dǎo)基因／藥物傳遞過程的有效檢測和控制手段。在物理機理研究方面對細胞附近脈動的微氣泡周圍的微流所產(chǎn)生的剪切力進行了數(shù)值計算,并與實驗結(jié)果進行了對照。結(jié)果表明微氣泡振動所產(chǎn)生的聲微流引起的剪切力則在聲致穿孔中起著關(guān)鍵性的作用。
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R346

【參考文獻】

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1 陸蓉;竇紅靜;孫康;;雙重乳液/溶劑蒸發(fā)法制備超聲造影微泡[J];高等學校化學學報;2008年06期

2 馬芳;超聲空化效應(yīng)的研究進展[J];臨床超聲醫(yī)學雜志;2003年05期

3 劉忠華;劉貽堯;楊紅;;超聲空化效應(yīng)和超聲微泡在生物醫(yī)學中的應(yīng)用[J];生物技術(shù)通訊;2008年03期

4 馮若，，趙逸云，陳兆華，黃金蘭，王雙維，莫喜平，李化茂，朱昌平;聲化學主動力──聲空化及其檢測技術(shù)[J];聲學技術(shù);1994年02期

5 張馨,劉政,高云華,左松,譚開彬,卞愛娜,曾功君;新型長效脂質(zhì)聲學造影劑增強兔肝臟VX_2腫瘤的實驗研究[J];中國超聲醫(yī)學雜志;2004年04期

6 張德俊;空化效應(yīng)與超聲治療儀[J];中國超聲醫(yī)學雜志;1998年04期

7 霍彥明,陳亞珠;高強度聚焦超聲技術(shù)的原理及機理研究[J];中華物理醫(yī)學與康復(fù)雜志;2000年03期

本文編號：2583007