【摘要】：硅納米結構的獨特性質導致其納入了廣泛的生物醫(yī)學應用。硅納米結構會產生有趣的光學和光電效應,例如光致發(fā)光,這對生物成像應用非常有利。硅納米結構的量子限制有利于高靈敏度生物傳感器的設計。隨著尺寸的減小,這些材料的相對表面積與體積比也增加。這種大的表面積,尤其是多孔形式表現(xiàn)出來,有利于藥物和基因的負載。這種材料的生物相容性已經被證明適用于多種納米結構形式,包括薄膜,纖維,棒和顆粒,以及更復雜的結構。其中,熒光硅納米粒子(SiNPs)由于其優(yōu)異的生物相容性和相對強的熒光以及超高光穩(wěn)定性,已經在從電子學到生物醫(yī)學的廣泛應用中獲得了相當大的關注。迄今為止,熒光SiNPs在其各種生物學應用方面已經取得了很大進展,包括生物成像,生物傳感器,基因轉染和藥物遞送。此外,作為多功能藥物載體,具有強熒光的SiNP成功用于光學成像引導的體外和體內癌癥治療。然而,作為藥物載體,其進入細胞這一過程對藥物載體來說至關重要,但其跨膜過程由于研究手段的限制并不清楚。因此,我們基于單分子技術——力示蹤技術,對單個熒光SiNPs的跨膜轉運過程進行了詳細的研究。本研究主要集中在熒光SiNPs的內吞過程上,并為這一過程提供了有用的信息。這對設計理想的藥物載體提供了非常有價值的參考,以及對醫(yī)學和生物學領域的研究也具有重大的意義。主要研究內容包括:1.運用力示蹤技術實時記錄熒光SiNPs在非洲綠猴腎(Verda reno,Vero,正常的體細胞)細胞和宮頸癌(Human cervical cancer cell,HeLa,癌細胞)細胞膜上的跨膜過程,并得到相應的跨膜動力學參數(shù),如跨膜時間,跨膜力,跨膜位移和跨膜速率。同時,與體細胞相比,我們得到癌細胞對熒光SiNPs的攝取需要更小的力,但具有更快的攝取速率。2.運用力示蹤技術和熒光成像技術研究了Vero細胞攝取熒光SiNPs的機制。通過多種抑制劑與Vero細胞共孵育,運用力示蹤實驗,我們得到網格蛋白依賴性內吞,小窩蛋白依賴性內吞和大胞飲都參與了Vero細胞對熒光SiNPs的攝取。同時,熒光成像得到的結論與力示蹤實驗得到的結論一致。
【圖文】：

AFM設備的示意圖

2圖 1.2AFM 探針[8]3）數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)，，用來控制探頭和壓電掃描器的操作參數(shù)，還示和分析結果。4）反饋控制系統(tǒng)，反饋控制系統(tǒng)用來維持微懸臂振幅恒定。實際過程時得到的振幅值 Ai與一個參考值 Asp（稱為設定振幅），使得光電探振蕩信號的均方根大小維持恒定。反饋系統(tǒng)實際上是使振幅誤差信號（小，該誤差信號被送到比例-積分-微分（Proportional-interal-differenti輸出一個電壓信號給 Z 方向的壓電陶瓷，控制其伸長或縮短從而使誤差
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08;O657.3;TQ460.1

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