【摘要】：基因治療主要基于DNA或藥物與細(xì)胞直接作用的機(jī)制,通過改變細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)和遺傳信息實(shí)現(xiàn)治療,有效提高藥物載體的運(yùn)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(huì)對(duì)正常組織細(xì)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(biāo)細(xì)胞內(nèi)。體外生物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混有超聲造影劑的細(xì)胞溶液被超聲激勵(lì)時(shí),細(xì)胞膜可以瞬時(shí)“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(lì)下產(chǎn)生的聲孔效應(yīng)可使得細(xì)胞膜暫時(shí)性打開,并將大分子攝入細(xì)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(jìn)基因轉(zhuǎn)染效率提高的物理機(jī)制,以達(dá)到優(yōu)化聲孔效應(yīng)的目標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)研究中利用1MHz超聲(20cycle)作用MCF-7細(xì)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(hào)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(shí)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(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了以下四方面的工作：(1)使用PCD(Passive Cavitation Detection)系統(tǒng)檢測(cè)IC(Inertial Cavitation)活動(dòng)并量化成ICD；(2)使用流式細(xì)胞儀鑒定DNA轉(zhuǎn)染效率；(3)使用PI單染色法通過流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞存活度；(4)使用掃描電子顯微鏡研究了細(xì)胞膜聲孔作用的結(jié)果。結(jié)果表明：(1)超聲照射時(shí)產(chǎn)生的ICD與超聲參數(shù)(例如聲壓,總照射時(shí)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(zhǎng),但會(huì)逐漸飽和達(dá)到最大值；(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的ICD結(jié)果與細(xì)胞膜發(fā)生聲穿孔的孔徑大小以及細(xì)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(cè)和控制手段。在物理機(jī)理研究方面對(duì)細(xì)胞附近脈動(dòng)的微氣泡周圍的微流所產(chǎn)生的剪切力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)照。結(jié)果表明微氣泡振動(dòng)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(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R346

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

2 馬芳;超聲空化效應(yīng)的研究進(jìn)展[J];臨床超聲醫(yī)學(xué)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(xué)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(xué)主動(dòng)力──聲空化及其檢測(cè)技術(shù)[J];聲學(xué)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(zhǎng)效脂質(zhì)聲學(xué)造影劑增強(qiáng)兔肝臟VX_2腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志;2004年04期

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

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

本文編號(hào)：2583007