金纳米笼(Au NCs)作为一种纳米材料,在光热治疗(PTT)和药物递送领域(DDS)备受关注。研究不同尺寸Au NCs的跨膜动态过程是探究PTT和DDS效率的关键步骤之一。Au NCs跨膜转运是一个力驱动的动态过程,研究Au NCs跨膜的动态过程对于筛选合适的基于Au NCs的纳米药物具有重要意义。本文基于原子力显微镜(AFM)的力示踪技术在生理条件下对单个Au NCs跨膜转运过程进行分析,测定了两种尺寸Au NCs转运动态过程的动力学参数并分析二者的差异。同时综合力示踪和共聚焦荧光显微镜成像两种技术研究其跨膜途径。研究取得的进展如下:(1)记录单个50 nm单颗粒的金纳米笼的跨膜转运动力学过程,测量50 nm金纳米笼跨膜转运所需的力,时间,位移以及速度。50 nm金纳米笼在跨膜转运过程中,其所需的平均内吞力值为77.2±1.34 pN;相应的内吞时间为184.97±5.62 ms;其位移为29.76 nm;平均速度为0.161μm/s。(2)测量单个100 nm金纳米笼的跨膜转运动力学参数(跨膜转运所需的力,时间,位移以及速度),结果表明,100 nm金纳米笼在跨膜转运所需的平均内吞力值为101.71±2.01 pN;相应的内吞时间为426.63±20.93 ms;其位移为31.09 nm;平均速度为0.0728μm/s。比较分析50 nm Au NCs和100 nm Au NCs跨膜转运动力学参数,比较发现50 nm Au NCs跨膜转运需要较小的力和较短的时间,速度更快。(3)分别应用力示踪技术和荧光共聚焦显微镜成像技术研究两种尺寸Au NCs的跨膜转运途径,50和100 nm Au NCs的跨膜转运均通过小窝蛋白介导的内吞、网格蛋白介导的内吞和巨胞饮协同作用完成。