【摘要】：隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米顆粒的可控合成和修飾使其越來(lái)越受到研究者的關(guān)注而被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域。將納米材料運(yùn)用到生物環(huán)境中需要考慮的首要問(wèn)題是納米顆粒的細(xì)胞反應(yīng)，因此納米顆粒與細(xì)胞的相互作用研究顯得尤為重要。細(xì)胞膜外基質(zhì)是存在于真核細(xì)胞外的一層凝膠狀透明物質(zhì)，不僅在細(xì)胞的增值和分化、粘附和遷移等方面發(fā)揮著非常重要的作用，而且研究者發(fā)現(xiàn)膜外基質(zhì)還可以捕獲聚集納米顆粒、降低其運(yùn)動(dòng)速度并促進(jìn)其細(xì)胞內(nèi)吞效率。因此，，在納米顆粒與細(xì)胞的相互作用研究中，細(xì)胞膜外基質(zhì)成為一個(gè)必須要考慮的重要因素。 影響納米顆粒與細(xì)胞的因素有很多，如納米顆粒的尺寸和形貌、納米顆粒的親疏水性質(zhì)、納米顆粒的表面化學(xué)等等。這些因素影響了納米顆粒與細(xì)胞的作用方式和作用機(jī)理，從而產(chǎn)生了不同的作用結(jié)果，因此我們需要對(duì)這些因素的影響進(jìn)行探究。 在本文中，我們以金納米顆粒和聚苯乙烯納米顆粒為探針，研究了一系列因素對(duì)納米顆粒與細(xì)胞膜外基質(zhì)相互作用的影響。 1、用具有較厚膜外基質(zhì)的骨肉瘤MG-63細(xì)胞作為厚膜外基質(zhì)細(xì)胞模型，用透明質(zhì)酸酶處理的MG-63細(xì)胞作為薄膜外基質(zhì)細(xì)胞模型。研究了不同尺寸的金納米顆粒和聚苯乙烯納米顆粒與厚、薄膜外基質(zhì)細(xì)胞的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)膜外基質(zhì)對(duì)尺寸大于50nm的顆粒具有顯著的捕獲作用，而對(duì)尺寸在20nm左右的顆粒沒(méi)有明顯促進(jìn)捕獲作用，而且這種尺寸效應(yīng)不依賴于納米顆粒的材料。 2、以具有較薄膜外基質(zhì)的乳腺癌HeLa細(xì)胞作為模型，以抗壞血酸處理過(guò)的HeLa細(xì)胞作為具有較厚膜外基質(zhì)的細(xì)胞，用透明質(zhì)酸酶處理的HeLa細(xì)胞作為具有較薄膜外基質(zhì)的細(xì)胞，研究了70-120nm金納米顆粒與具有不同厚度膜外基質(zhì)細(xì)胞的相互作用，發(fā)現(xiàn)在HeLa細(xì)胞系中，膜外基質(zhì)對(duì)大顆粒同樣具有顯著的捕獲作用，說(shuō)明膜外基質(zhì)對(duì)大顆粒的捕獲作用是具有普遍性的。 3、研究了具有不同表面電荷的納米顆粒與細(xì)胞膜外基質(zhì)的相互作用，發(fā)現(xiàn)膜外基質(zhì)對(duì)不同表面電荷的納米顆粒均具有顯著捕獲作用。最后通過(guò)研究納米顆粒與抑制劑處理過(guò)的細(xì)胞的相互作用，發(fā)現(xiàn)膜外基質(zhì)對(duì)納米顆粒的捕獲大大降低，說(shuō)明細(xì)胞膜外基質(zhì)對(duì)納米顆粒的捕獲作用不是一個(gè)獨(dú)立的生物過(guò)程，而是受體介導(dǎo)內(nèi)吞的一部分。
[Abstract]:With the development of nanotechnology, the controllable synthesis and modification of nanoparticles have attracted more and more attention of researchers and have been widely used in biomedicine and biotechnology fields. The first problem to be considered in the application of nanomaterials to biological environment is the cellular reaction of nanoparticles, so the study of the interaction between nanoparticles and cells is particularly important. Extracellular matrix is a gelatinous transparent substance that exists outside eukaryotic cells. It not only plays an important role in cell proliferation and differentiation, adhesion and migration. Moreover, the researchers found that the extracellular matrix can also capture and aggregate nanoparticles, slow down their motion and promote their endocytosis efficiency. Therefore, extracellular matrix has become an important factor to be considered in the study of the interaction between nanoparticles and cells. There are many factors that affect the size and morphology of nanoparticles, hydrophobic properties of nanoparticles, surface chemistry of nanoparticles and so on. These factors influence the way and mechanism of action between nanoparticles and cells, which result in different effects. Therefore, we need to explore the effects of these factors. In this paper, we used gold nanoparticles and polystyrene nanoparticles as probes to study the effects of a series of factors on the interaction between nanoparticles and extracellular matrix. 1Osteosarcoma MG-63 cells with thicker extracellular matrix and MG-63 cells treated with hyaluronidase were used as the model of thick extracellular matrix cells. The interaction of gold nanoparticles and polystyrene nanoparticles with thick, thin film extracellular matrix was studied. It is found that the extracellular matrix has a significant trapping effect on the particles larger than 50nm, but not on the particles about the size of 20nm, and this size effect is independent of the nanoparticles. 2. Breast cancer HeLa cells with more extracellular matrix were used as model, HeLa cells treated with ascorbic acid as cells with thicker extracellular matrix and HeLa cells treated with hyaluronidase as cells with more membrane extracellular matrix. The interaction between gold nanoparticles of 70-120nm and extracellular matrix cells with different thickness was studied. It was found that in HeLa cell line, extracellular matrix also had significant trapping effect on large particles. It shows that the capture of large particles by the extracellular matrix is universal. 3. The interaction between the nanoparticles with different surface charges and the extracellular matrix was studied. It was found that the extracellular matrix had a remarkable trapping effect on the nanoparticles with different surface charges. Finally, by studying the interaction between nanoparticles and the cells treated with inhibitors, it is found that the capture of nanoparticles by extracellular matrix is greatly reduced, which indicates that the capture of nanoparticles by extracellular matrix is not an independent biological process. It is part of the receptor that mediates endocytosis.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R318.08;TB383.1

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2381291