本文選題：量子點 + 肺癌標志物�。� 參考：《重慶大學》2016年博士論文

【摘要】：在環(huán)境污染因素誘導下,肺癌的發(fā)病率和死亡率在呈持續(xù)走高態(tài)勢,是嚴重威脅人類健康的最主要的疾病之一。由于其早期癥狀不明顯,70%的肺癌患者在確診時已經(jīng)是局部晚期,失去了手術機會,缺乏有效的治療手段;而早期診斷的肺癌患者,5年生存率卻高達80%。因此,早期診斷對于肺癌患者的生存率至關重要。目前常規(guī)肺癌篩查方法具有創(chuàng)傷、費用高等諸多弊端,隨著免疫學和分子生物學的不斷發(fā)展,腫瘤標志物在癌癥的普查、診斷、判斷預后和轉歸、評價療效和隨診等方面占有越來越重要的位置。因而實現(xiàn)腫瘤細胞標志物的靈敏和特異性識別和檢測在早期診斷、治療及研究腫瘤的轉移具有重要的臨床意義。近年來,納米熒光及磷光探針因其靈敏性和易于操作等特點已廣泛用于生化過程的研究、疾病標志物的診斷和監(jiān)測及有害化合物的檢測。然而,基于熒光探針的大多數(shù)體系一直有熒光,這樣不僅需要許多洗滌操作,同時易受到背景信號的干擾而產(chǎn)生假陽性;而單一信號檢測和單一的靶向識別也易產(chǎn)生假陽性結果,這是因為腫瘤的發(fā)生發(fā)展不只與一種腫瘤標志物的是否表達有關,通常腫瘤進程與腫瘤細胞內多種特異標志物的表達水平相關。為了解決這些問題,熒光“turn-on”探針、雙信號和傳感陣列的研究受到了極大的關注。本研究基于量子點構建熒光“turn-on”探針,將功能化量子點探針與熒光成像技術相結合,利用具有特異性識別能力的小分子和核酸適配體的識別功能和量子點特異的光學性質作為傳感信號,將量子點本身優(yōu)越的熒光特性和功能化試劑的特異性識別結合構建具有光穩(wěn)定性好和特異性強的熒光探針,并應用這種探針實現(xiàn)了肺癌標志物的靈敏性識別和肺癌細胞熒光成像研究,以光學成像信號的差異,有效區(qū)分肺癌變細胞、正常細胞及肺癌不同分型細胞其標志物表達量的差異。同時將磷光和共振光散射組成雙信號用于肺癌細胞代謝液中ProGRP的定量檢測以及構建量子點傳感陣列用于肺癌不同分型細胞的識別和區(qū)分以獲得更準確的檢測結果。本研究以肺癌標志物為檢測對象,構建定性識別和定量檢測的量子點探針,用于肺癌細胞及其代謝液中標志物的熒光成像識別及磷光、熒光及共振光散射和傳感陣列分析。有望為肺癌的早期診斷和預后提供重要的科學依據(jù)。開展主要研究工作如下:(1)設計合成了以葉酸(FA)為功能化試劑,介孔硅納米材料包覆的CdTe量子點(CdTe/MSNs)為傳感信號的熒光“turn-on”探針,用于肺癌細胞與正常細胞的識別與區(qū)分。該熒光探針提供的背景信號干擾少是基于CdTe/MSNs與葉酸結合使其熒光猝滅;而對于葉酸受體(FR)的熒光“turn-on”響應是基于肺癌細胞內外酸性環(huán)境的變化和細胞內FR與FA的高親和力作用,導致CdTe/MSNs從探針中釋放出來而使其熒光恢復。對所制備的CdTe/MSNs的形態(tài)和表面基團分別通過TEM和IR光譜進行了表征,結果表明,CdTe/MSNs為粒度分布均勻的球形,平均粒徑不超過100 nm,介孔材料成功地修飾在量子點的表面。對CdTe/MSNs的吸附性能、選擇性、酸穩(wěn)定性和細胞毒性進行了研究。研究結果顯示,由于葉酸含有羧基基團,它可以通過靜電作用與量子點和表面功能單體的氨基交聯(lián),同時因為不同的分子結構和體積,介孔材料的識別孔腔的匹配作用,CdTe/MSNs對FA有很好的吸附性能和選擇性。酸度的影響提供了腫瘤細胞內CdTe/MSNs釋放葉酸的條件。介孔硅作為包覆材料,它可以防止有毒成分的釋放,大大減少Cd2+誘導的細胞毒性。最后,FA-CdTe/MSNs探針已經(jīng)應用于肺癌細胞的靶向成像,結果表明,肺癌細胞由于葉酸受體的過度表達通過受體介導內吞作用使CdTe/MSNs進入細胞內,而正常細胞由于FR表達量少而與其區(qū)分開來。意味著FA功能化CdTe/MSNs熒光探針可以為早期肺癌診斷提供準確的成像信息。(2)基于透明質酸(HA)與巰基殼聚糖包覆的CdTe QDs非共價自組裝的熒光猝滅構建以HA為識別分子的熒光探針。利用透明質酸與非小細胞肺癌轉移及預后相關的CD44糖蛋白特異性識別與結合使量子點熒光恢復,將其應用于熒光成像分析,用于肺癌不同分型細胞的識別與區(qū)分。進一步研究該探針對不同類型的肺癌細胞的識別作用,采用蛋白質印跡法對比了H1299、H446和H460細胞CD44表達量的差異,發(fā)現(xiàn)其在H1299細胞的表達量明顯高于H446和H460細胞,實驗結果與該熒光探針一致,為非小細胞肺癌的診斷提供一定的參考。(3)利用核酸適配體所具備的靶標高親和力和高特異性、合成方法簡單且重復性好、修飾靈活以及便于長期貯存等諸多優(yōu)勢,構建以核酸適配體為功能化試劑的磷光靶向識別探針Apt-Mn:ZnS QDs,優(yōu)化了反應條件,將其應用于小細胞癌標志物ProGRP的磷光和共振光散射又信號定量檢測。在最優(yōu)化的條件下,Apt-Mn:ZnS QDs探針對于ProGRP磷光檢測線性范圍是1.2-30.0 ng·ml-1,檢測限(3σ/k)為0.36 ng·ml-1,探針對ProGRP顯示出良好的敏感性和抗干擾能力。(4)結合不同類型和尺寸的量子點熒光和磷光光譜研究量子點對不同類型肺癌細胞代謝液的作用,構建新型的熒光及磷光液體陣列傳感器。研究了五種肺癌的細胞和一種正常細胞的代謝液與量子點作用后的熒光及磷光強度變化,將原始熒光及磷光響應轉換為規(guī)范化模式,作為“指紋圖譜”。主成分分析(PCA)顯示基于不同細胞代謝物的差異,量子點的液體傳感陣列可以用于五種不同分型肺癌細胞A549、H1299、H292、H446和H460及正常細胞MCR-5的識別,具有簡便、快捷、抗干擾性好的優(yōu)勢。
[Abstract]:In recent years , the diagnosis and detection of cancer markers is very important for the diagnosis , diagnosis , prognosis and prognosis of lung cancer . In this paper , the expression of CdTe / Masks in lung cancer cells has been studied . The results show that it can provide accurate imaging information for the diagnosis of lung cancer . The results show that the expression of CdTe / Masks can be used in the diagnosis of lung cancer cells . ( 4 ) The effects of quantum dots on the metabolism of different types of lung cancer cells were studied by quantum dot fluorescence and phosphorescence spectra of different types and sizes .
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R734.2;O657.3

【參考文獻】

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1 Petra STIEBER;;胃泌素釋放肽前體(Pro-GRP)——小細胞肺癌診斷標志物(英文)[J];中國肺癌雜志;2009年03期

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本文編號：1941395