【摘要】：近年來,隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,人們對于自身健康管理的需求越來越大。心血管疾病,呼吸系統(tǒng)疾病,惡性腫瘤,糖尿病等慢性疾病已經(jīng)成為導(dǎo)致我國居民死亡的主要原因。其中,由于惡性腫瘤而死亡的人數(shù)逐年增加,目前已經(jīng)成為危害我國居民健康最嚴(yán)重的一類疾病。對癌癥的早期診斷與靶向治療已經(jīng)成為廣大研究者的研究重點(diǎn)。對腫瘤細(xì)胞的識(shí)別與分析是癌癥早期診斷中的重要的研究手段。在對惡性腫瘤的診治過程中,醫(yī)學(xué)成像一直是重要的分析手段。在醫(yī)學(xué)成像中,光學(xué)生物成像憑借眾多優(yōu)勢成為大家的研究重點(diǎn)。而在光學(xué)生物成像領(lǐng)域中,功能納米顆粒憑借靶向富集、載藥定向控釋、光穩(wěn)定等優(yōu)勢在活體熒光成像、腫瘤標(biāo)記、藥物遞送等領(lǐng)域有著很多的應(yīng)用。生物原位合成是制備功能納米顆粒的重要的技術(shù)手段,它主要是利用不同的元素在生物因子的介導(dǎo)下,合成金屬以及合金顆粒的方法。有三個(gè)優(yōu)點(diǎn),包括改善性能、省去預(yù)處理、簡化工藝。我們實(shí)驗(yàn)室在之前的研究中,將HAuCl_4用于腫瘤細(xì)胞共孵育,成功制備出具有熒光效應(yīng)的金納米簇,并應(yīng)用于腫瘤細(xì)胞的成像中但是,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)存在一些問題,如下。培養(yǎng)與操作不一致、不能保證細(xì)胞活力狀態(tài)、重復(fù)樣本、觀察窗口窄、細(xì)胞對照不一致。對稱,我們提出的改進(jìn)方法就是設(shè)計(jì)了一款可以置于顯微鏡平臺(tái)的鏡載培養(yǎng)系統(tǒng),通過控制微型培養(yǎng)微腔的溫度、濕度以及CO_2濃度,實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞的鏡載培養(yǎng)。通過將培養(yǎng)系統(tǒng)與共聚焦熒光顯微鏡的結(jié)合,對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行追蹤成像,并研究腫瘤細(xì)胞在生物原位合成金納米簇時(shí),細(xì)胞所產(chǎn)生熒光的位置、強(qiáng)度的變化信息。本論文的主要研究內(nèi)容具體如下:1、制作出一個(gè)微型的可以放置在倒置顯微鏡上的細(xì)胞培養(yǎng)微腔,利用傳感與PID)控制技術(shù),精確控制微腔內(nèi)的溫度、濕度以及CO_2濃度,以維持一個(gè)穩(wěn)定高效的細(xì)胞培養(yǎng)外環(huán)境。通過與計(jì)算機(jī)的串口通訊,我們可以記錄微腔內(nèi)的溫度、濕度以及CO_2濃度信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,我們選用的傳感器精度很高,該套裝置可以穩(wěn)定的控制微腔的溫度、濕度以及CO_2濃度。該套裝置具有極強(qiáng)的平臺(tái)適用性,可以適用于多個(gè)成像平臺(tái)與檢測平臺(tái)。2、利用細(xì)胞MTT實(shí)驗(yàn),對比常用的CO_2培養(yǎng)箱、自制的鏡載培養(yǎng)系統(tǒng)以及普通室內(nèi)條件下細(xì)胞的活力狀態(tài),我們發(fā)現(xiàn),自制的鏡載培養(yǎng)系統(tǒng)中的細(xì)胞活力達(dá)到對照組的95%以上,與此同時(shí),置于常溫室內(nèi)環(huán)境的細(xì)胞活力不足50%。因此,我們認(rèn)為我們設(shè)計(jì)并制造的鏡載細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)可以為細(xì)胞的培養(yǎng)孵育提供一個(gè)穩(wěn)定高效的細(xì)胞外環(huán)境。3、我們將鏡載培養(yǎng)系統(tǒng)應(yīng)用于生物原位合成金納米簇的細(xì)胞成像研究中,利用腫瘤細(xì)胞的特異性原位合成金納米簇,建立基于原位合成的細(xì)胞追蹤成像的自成像模型。實(shí)驗(yàn)表明,細(xì)胞熒光主要集中在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)區(qū)域,并和腫瘤細(xì)胞的活性有著很大的相關(guān)性,當(dāng)細(xì)胞處于低活力狀態(tài)時(shí),熒光亮度小且熒光區(qū)域少;而當(dāng)細(xì)胞處于代謝活動(dòng)旺盛的狀態(tài)時(shí),熒光亮度高且充斥在整個(gè)細(xì)胞質(zhì)范圍內(nèi)。通過細(xì)胞饑餓處理,我們可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)饑餓處理的細(xì)胞,熒光物質(zhì)聚縮成塊在細(xì)胞核的邊上,而通過查找文獻(xiàn)知道,,這一區(qū)域?qū)儆诩?xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)區(qū)域,由此可以見,熒光物質(zhì)基本分布在細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)區(qū)域。通過細(xì)胞周期處理,我們在細(xì)胞處于不同階段時(shí),進(jìn)行給藥共孵育處理,如圖,在G1期,熒光物質(zhì)散逸到細(xì)胞核周圍區(qū)域,導(dǎo)致單位區(qū)域內(nèi)的熒光亮度降低。熒光物質(zhì)可以勾勒出細(xì)胞核的形狀。S期與G1期的狀態(tài)基本一致。而在G2期階段,細(xì)胞熒光亮度明顯增強(qiáng),熒光分布相對于G1期與S期更廣�？紤]到在G2期里,細(xì)胞合成大量蛋白與RNA,能量水平相對較高,這說明,熒光物質(zhì)和熒光亮度細(xì)胞的當(dāng)前活力與能量代謝水平有很大的相關(guān)性。最后,我們通過裂解細(xì)胞提取金納米簇粒子,用于TEM表征,結(jié)果表明原位合成的金納米簇有著比較好的分散性,顆粒粒徑較小,均值在2nm附近。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08
【圖文】：

目前已經(jīng)成為危害我國居民健康最嚴(yán)重的一類疾病。1.2 文獻(xiàn)綜述1.2.1 腫瘤細(xì)胞以及癌癥的發(fā)展趨勢細(xì)胞，是生物體的組成部分，也是生物體生命活動(dòng)的基本單位，個(gè)體的發(fā)育離不開各種各樣功能與形態(tài)各異的細(xì)胞的參與。腫瘤細(xì)胞是指在致瘤因子的影響作用下，細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生突變，而導(dǎo)致細(xì)胞失去對生長的正常調(diào)控，出現(xiàn)增生異常。根據(jù)腫瘤對機(jī)體的危害程度，腫瘤分為良性腫瘤和惡性腫瘤，惡性腫瘤即我們常說的癌癥。通過統(tǒng)計(jì)中國統(tǒng)計(jì)年鑒[1]的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們對 1999 年到 2017 年居民主要疾病以及死因構(gòu)成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，如圖 1-1，惡性腫瘤已經(jīng)長期成為危害我國居民健康的最嚴(yán)重的一類疾病。

但是，仍然落后于世界平均水平 58.6%[4]。這說明，我然任重而道遠(yuǎn)。腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的差異本上講，惡性腫瘤是一種基因異常的疾病，異常的基因表達(dá)導(dǎo)成、應(yīng)激反應(yīng)、信號(hào)傳遞等異常。針對這些異常的識(shí)別與分析診斷和靶向治療的 應(yīng)用和研究中起到了至關(guān)重要的作用。癌變是細(xì)胞過度增殖、調(diào)亡減少與分化受阻的結(jié)果。一般來說內(nèi)部因素（如遺傳、激素和免疫狀況）和環(huán)境因素（飲食、輻起的遺傳疾病。這些因素通過細(xì)胞中間體調(diào)節(jié)和影響細(xì)胞中的包括原癌基因、抑癌基因以及 DNA 修復(fù)酶等[5]。腫瘤細(xì)胞與有些顯著的差異。 2011 年，Douglas Hanahan 和 RobertA. W 6 個(gè)腫瘤標(biāo)志性特征擴(kuò)充為 10 個(gè),如圖 1-2：

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本文編號(hào)：2724830