本文關鍵詞： 納米探針 長余輝 近紅外 體外檢測 腫瘤細胞　出處：《華僑大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由于在體內和體外成像方面具有高靈敏度,光學成像系統(tǒng)日益受到科研工作者的重視。然而傳統(tǒng)的熒光探針由于光漂白性、發(fā)光不穩(wěn)定性、低信噪比等缺點限制了光學成像的發(fā)展。最近十年以來研究者們設計出了用長余輝納米材料做為光學探針。長余輝納米材料的優(yōu)勢在于它只需要體外激發(fā),這在很大程度上可以去除生物自發(fā)熒光對成像的干擾,從而提高了信噪比和靈敏度。將長余輝納米探針運用于活體成像的研究已比較多,而相比較它在體外生物檢測的報道卻比較少。在本論文中我們提出了采用可見光激發(fā)的近紅外長余輝納米材料與單克隆抗體經過生物復合過程、形成具有靶向性的生物光學探針來檢測腫瘤細胞。在此基礎上,為了進一步拓展長余輝材料在生物醫(yī)學檢測領域的應用,我們用長余輝納米材料與抗體的結合物做為標記物,設計了一種可以大批量、高靈敏度地檢測癌細胞的方法。我們先用溶膠-凝膠法合成一種粒徑30-100 nm、能發(fā)射高亮度近紅外光的長余輝納米材料Zn_3Ga_2Ge_2O_(10):Cr~(3+)(ZGG);進一步制作的功能化ZGG-NH_2納米顆粒與anti-EpCAM經過生物復合修飾得到的ZGG-EpCAM近紅外長余輝納米探針、進行體外靶向識別乳腺癌細胞MCF7研究。結果表明,用ZGG-EpCAM納米探針標記的MCF7細胞的光信號要明顯強于來自用沒有復合上單克隆抗體的ZGG納米顆粒孵育的細胞的光信號;從而說明了ZGG-EpCAM納米熒光探針具有在體外特異性識別MCF7細胞的特性。另外,它可持續(xù)發(fā)光1 h以上,使長時間進行細胞體外檢測變得可行。所以,ZGG-EpCAM納米探針不僅可特異性地體外檢測乳腺癌細胞,而且還有長時間監(jiān)測腫瘤的能力。因而,本研究開發(fā)的近紅外長余輝納米探針對癌癥的早期診斷和研究提供了一個新的視角。為了拓展近紅外長余輝納米材料在生物醫(yī)學檢測領域的應用,我們同樣使用溶膠-凝膠制備出另外一種近紅外長余輝納米材料Zn_3Ga_2O_6:Cr~(3+)(ZGO);ZGO通過表面氨基化修飾后與anti-EGFR肺癌單克隆抗體的不同基團反應結合、獲得能夠靶向性識別表達EGFR的肺癌細胞(A549)的近紅外長余輝納米探針ZGO-EGFR。進一步利用ZGO-EGFR對固定于96孔板底部的A549細胞進行定量和高通量檢測,我們發(fā)現(xiàn)最低可檢測到35個細胞;從而說明,這種納米探針可以克服傳統(tǒng)檢測方法無法檢測較少細胞的困境。本研究研發(fā)的長余輝納米熒光探針也為高通量和高靈敏度地檢測其它生物醫(yī)學樣品提供了一種新的檢測方法。
[Abstract]:Because of its high sensitivity in vivo and in vitro imaging, optical imaging system has been paid more and more attention by researchers. However, the traditional fluorescence probe is unstable due to photobleaching. Shortcomings such as low signal-to-noise ratio limit the development of optical imaging. In the last decade, researchers have designed long afterglow nanomaterials as optical probes. The advantage of long afterglow nanomaterials is that they only need to be excited in vitro. To a large extent, this can remove the interference of biological autofluorescence on imaging, thus improving the signal-to-noise ratio (SNR) and sensitivity. Many studies have been done on the application of long-afterglow nanoprobes to imaging in vivo. In this paper, we propose that the near infrared long afterglow nanomaterials excited by visible light undergo biological recombination with monoclonal antibodies. On this basis, in order to further expand the application of long afterglow materials in biomedical detection, we use long afterglow nanomaterials and antibodies as markers. And designed a way to do it in large quantities, The method of high sensitivity detection of cancer cells. We first synthesized a long afterglow nanomaterial, Zn_3Ga_2Ge_2O_(10):Cr~(3 / ZGG, which can emit high luminance near infrared light by sol-gel method. Further, the functionalized ZGG-NH_2 nanoparticles and anti-EpCAM were prepared. The near infrared long afterglow nanoprobes of ZGG-EpCAM were prepared by biological composite modification. The results showed that the optical signal of MCF7 cells labeled with ZGG-EpCAM nanoparticles was significantly stronger than that of cells incubated with ZGG nanoparticles without complex monoclonal antibodies. The results show that the ZGG-EpCAM nanofluorescent probe can specifically recognize MCF7 cells in vitro, in addition, it can continuously emit light for more than 1 hour. So the ZGG-EpCAM nanoprobe not only can detect breast cancer cells specifically in vitro, but also has the ability to monitor tumor for a long time. The NIR long afterglow nanoprobes developed in this paper provide a new perspective for the early diagnosis and research of cancer. In order to expand the application of NIR long afterglow nanomaterials in biomedical detection, We also used sol-gel to prepare another near infrared long-afterglow nano-material, Zn_3Ga_2O_6:Cr~(3 ZGOGo, which reacted with different groups of monoclonal antibodies against anti-EGFR lung cancer by surface modification. The near infrared long afterglow probe ZGO-EGFRwas obtained, which could target the lung cancer cells expressing EGFR. The quantitative and high-throughput detection of A549 cells fixed at the bottom of the 96-well plate by ZGO-EGFR showed that the lowest 35 cells could be detected. Thus, The long afterglow fluorescent probe can also provide a new method for the detection of other biomedical samples with high throughput and high sensitivity.
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R730.4;O657.33

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本文編號：1502344