不同形貌的磁—介孔二氧化硅纳米粒子的细胞内吞及内吞机制研究

【摘要】背景：随着纳米医学的发展，越来越多的纳米材料用于肿瘤治疗领域。传统的肿瘤化学治疗药物，由于本身缺乏靶向性，全身应用不可避免地对正常组织造成损伤而限制了临床应用。近年来，纳米材料因其作为化疗药物的有效载体，可靶向输送药物到肿瘤局部，减轻了化疗药物的毒副作用而受到广泛关注。在众多的纳米材料中，磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）因其具有肿瘤靶向性强、生物相容性好、毒性低、介孔修饰后可控释药的优点，已经广泛用于装载小分子化疗药物、核酸、蛋白质等生物大分子，成功应用于肿瘤多模式治疗的基础研究。由于装载药物的纳米粒子被肿瘤细胞内吞是实现药物靶向释放的前提，而影响磁-介孔二氧化硅纳米粒子细胞内吞的因素、内吞途径和机制尚不清楚。因此，本课题拟合成不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子，研究其细胞内吞作用与其形貌的关系并阐明内吞机制，为制备性能优良的纳米药物载体奠定理论和实验基础。目的：合成三种不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子，分别为核壳磁-介孔二氧化硅纳米粒子（定义为M-MSNP0），短棒磁-介孔二氧化硅纳米粒子（定义为M-MSNP1）和长棒磁-介孔二氧化硅纳米粒子（定义为M-MSNP2）。比较人肝癌HepG2细胞和人肝胚胎L02细胞对三种不同形貌的磁-介孔纳米粒子的细胞内吞情况的差异，并阐明内吞机制，为筛选合适的纳米粒子作为化疗药物载体提供理论依据。内容：通过透射电镜，扫描电镜，振动磁强计，NanoZS激光粒度仪以及荧光分光光度计对三种不同形貌的M-MSN进行表征。应用SRB法检测三种不同形貌的M-MSN对细胞活性的影响；应用荧光共定位法、流式细胞术和普鲁士蓝染色法来检测三种不同形貌的纳米粒子的细胞内吞量；应用不同的细胞内吞抑制剂探讨三种不同形貌的M-MSN的内吞机制。结果：1.利用非控核生长法成功合成出三种不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）：核壳磁介孔（M-MSNP0），短棒磁介孔（M-MSNP1）和长棒磁介孔（M-MSNP2）；表征后发现其形貌均一，具备了优良的磁性能和介孔性质。2.SRB法检测三种不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）对细胞活性的影响，结果表明M-MSN基本无毒，具备了良好的生物安全性。3.通过荧光共定位法、流式细胞术和普鲁士蓝染色法比较荧光标记的三种不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）对细胞的内吞能力，结果表明长棒磁介孔（M-MSNP2）的细胞内吞优于短棒磁介孔和核壳球状磁介孔。4.应用细胞内吞抑制剂检测磁-介孔二氧化硅纳米粒子（M-MSN）的细胞内吞机制，结果表明耗能转运和网格蛋白介导途径均参与了三种M-MSN的细胞内吞。短棒M-MSNP1在使用制霉菌素后内吞量减少，提示短棒的细胞内吞途径与小窝蛋白介导相关。在给予阿米洛利之后，长棒M-MSNP2的内吞量减少，提示巨胞饮参与长棒的细胞内吞。以上结果表明不同形貌的磁介孔内吞进入肿瘤细胞机制亦不相同。结论：本研究对三种不同形貌的磁-介孔二氧化硅纳米粒子的细胞内吞进行比较，证实棒状磁-介孔二氧化硅纳米粒子要优于传统核壳球状磁-介孔二氧化硅纳米粒子，为筛选合适形貌的纳米粒子作为有效药物载体提供了理论依据。
【作者】肖轩昂；
【导师】陈立；李晶；
【作者基本信息】吉林大学，药理学，2014，硕士
【关键词】磁—介孔二氧化硅；纳米粒子；长短径比；细胞内吞；网格蛋白；巨胞饮；

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