面向病毒侵染機(jī)制研究的基于量子點的單顆粒示蹤方法
發(fā)布時間:2021-03-07 20:45
許多病毒在人類歷史上引起過地區(qū)性或全球性流行性疾病的大爆發(fā),不僅對人類生存和健康構(gòu)成重大威脅,也給社會財富造成了巨大的損失。深入研究病毒的侵染機(jī)制對病毒性疾病的預(yù)防及早期診療具有非常重要的意義。病毒侵染宿主細(xì)胞的過程是相當(dāng)復(fù)雜的,往往包含多個步驟,并涉及病毒與各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)之間復(fù)雜的相互作用。因此,迫切需要一種技術(shù)能夠?qū)崟r原位地研究病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的侵染行為,而單顆粒示蹤技術(shù)是研究生物事件動態(tài)過程的強(qiáng)有力工具,能很好地滿足病毒侵染機(jī)制研究的需要。進(jìn)行單顆粒示蹤的首要條件是對病毒結(jié)構(gòu)進(jìn)行熒光標(biāo)記。但是,許多傳統(tǒng)的熒光標(biāo)記物亮度低、光穩(wěn)定性差,不能滿足長時間單顆粒示蹤的需求,往往需要消耗大量的時間和精力來獲取用于統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)。量子點具有亮度高、光穩(wěn)定性好等優(yōu)異的熒光性質(zhì),作為標(biāo)記物非常適用于活細(xì)胞內(nèi)高信噪比長時間的單顆粒示蹤,在生物學(xué)領(lǐng)域引起了研究者的廣泛關(guān)注。在本工作中,以禽流感H9N2病毒為模型,建立了一套基于量子點的單顆粒示蹤方法,為進(jìn)一步深入研究病毒的侵染機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。同時該方法也有希望被廣泛地用于其它生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。本論文主要研究工作如下:發(fā)展了一種基于量子點的高效單病毒標(biāo)記...
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 單顆粒示蹤技術(shù)
1.2 熒光標(biāo)記物
1.2.1 熒光蛋白
1.2.2 有機(jī)熒光染料
1.2.3 量子點
1.3 成像裝置
1.3.1 倒置熒光顯微鏡
1.3.2 全內(nèi)反射熒光顯微鏡
1.3.3 共聚焦熒光顯微鏡
1.4 數(shù)據(jù)分析
1.4.1 顆粒定位
1.4.2 軌跡重建
1.4.3 軌跡分析
1.5 單顆粒示蹤技術(shù)在生物領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5.1 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能研究
1.5.2 分子馬達(dá)運(yùn)輸機(jī)制研究
1.5.3 染色質(zhì)運(yùn)動機(jī)制研究
1.5.4 病毒侵染機(jī)制研究
1.6 本文的選題背景及主要研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 基于量子點的單顆粒示蹤方法的建立
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 溶液配制
2.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)及病毒擴(kuò)增
2.2.4 量子點及Cy3分別標(biāo)記流感病毒的包膜
2.2.5 量子點與DiD同時標(biāo)記流感病毒包膜
2.2.6 量子點與Syto 82分別標(biāo)記流感病毒包膜和RNA
2.2.7 免疫熒光法標(biāo)記流感病毒包膜蛋白血凝素
2.2.8 量子點標(biāo)記麥胚凝集素
2.2.9 熒光標(biāo)記A549細(xì)胞的細(xì)胞核、質(zhì)膜、微絲及微管
2.2.10 抑制實驗
2.2.11 共聚焦成像
2.2.12 圖像處理
2.2.13 病毒滴度的測定
2.2.14 單顆粒三維圖片的模擬
2.2.15 三維示蹤精度評估
2.2.16 三維高斯非線性最小二乘擬合法
2.2.17 三維質(zhì)心法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單顆粒示蹤成像平臺的搭建
2.3.2 基于量子點的高效單病毒標(biāo)記策略
2.3.3 維單顆粒示蹤方法的建立
2.3.4 三維單顆粒示蹤方法的建立
2.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 利用基于量子點的單顆粒示蹤技術(shù)研究禽流感病毒的侵染機(jī)制
3.1 引言
3.2 實驗方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 熒光標(biāo)記MDCK細(xì)胞的微絲、微管、Rab5及Rab7蛋白
3.2.3 藥物抑制試驗
3.2.4 圖像處理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 流感病毒在單個細(xì)胞內(nèi)的群體化侵染行為分析
3.3.2 流感病毒依賴于微管的運(yùn)動行為分析
3.3.3 流感病毒在細(xì)胞內(nèi)不同區(qū)域的運(yùn)動行為分析
3.3.4 流感病毒侵染過程的五階段分析
3.3.5 流感病毒在細(xì)胞核周圍的運(yùn)動行為分析
3.3.6 流感病毒與Rab5及Rab7蛋白相關(guān)的運(yùn)動行為分析
3.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
附錄 作者攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表及待發(fā)表的研究成果
致謝
本文編號:3069778
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 單顆粒示蹤技術(shù)
1.2 熒光標(biāo)記物
1.2.1 熒光蛋白
1.2.2 有機(jī)熒光染料
1.2.3 量子點
1.3 成像裝置
1.3.1 倒置熒光顯微鏡
1.3.2 全內(nèi)反射熒光顯微鏡
1.3.3 共聚焦熒光顯微鏡
1.4 數(shù)據(jù)分析
1.4.1 顆粒定位
1.4.2 軌跡重建
1.4.3 軌跡分析
1.5 單顆粒示蹤技術(shù)在生物領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5.1 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能研究
1.5.2 分子馬達(dá)運(yùn)輸機(jī)制研究
1.5.3 染色質(zhì)運(yùn)動機(jī)制研究
1.5.4 病毒侵染機(jī)制研究
1.6 本文的選題背景及主要研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 基于量子點的單顆粒示蹤方法的建立
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 溶液配制
2.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)及病毒擴(kuò)增
2.2.4 量子點及Cy3分別標(biāo)記流感病毒的包膜
2.2.5 量子點與DiD同時標(biāo)記流感病毒包膜
2.2.6 量子點與Syto 82分別標(biāo)記流感病毒包膜和RNA
2.2.7 免疫熒光法標(biāo)記流感病毒包膜蛋白血凝素
2.2.8 量子點標(biāo)記麥胚凝集素
2.2.9 熒光標(biāo)記A549細(xì)胞的細(xì)胞核、質(zhì)膜、微絲及微管
2.2.10 抑制實驗
2.2.11 共聚焦成像
2.2.12 圖像處理
2.2.13 病毒滴度的測定
2.2.14 單顆粒三維圖片的模擬
2.2.15 三維示蹤精度評估
2.2.16 三維高斯非線性最小二乘擬合法
2.2.17 三維質(zhì)心法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單顆粒示蹤成像平臺的搭建
2.3.2 基于量子點的高效單病毒標(biāo)記策略
2.3.3 維單顆粒示蹤方法的建立
2.3.4 三維單顆粒示蹤方法的建立
2.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 利用基于量子點的單顆粒示蹤技術(shù)研究禽流感病毒的侵染機(jī)制
3.1 引言
3.2 實驗方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 熒光標(biāo)記MDCK細(xì)胞的微絲、微管、Rab5及Rab7蛋白
3.2.3 藥物抑制試驗
3.2.4 圖像處理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 流感病毒在單個細(xì)胞內(nèi)的群體化侵染行為分析
3.3.2 流感病毒依賴于微管的運(yùn)動行為分析
3.3.3 流感病毒在細(xì)胞內(nèi)不同區(qū)域的運(yùn)動行為分析
3.3.4 流感病毒侵染過程的五階段分析
3.3.5 流感病毒在細(xì)胞核周圍的運(yùn)動行為分析
3.3.6 流感病毒與Rab5及Rab7蛋白相關(guān)的運(yùn)動行為分析
3.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
附錄 作者攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表及待發(fā)表的研究成果
致謝
本文編號:3069778
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