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Fe3O4纳米颗粒是一类特殊的具有磁性的功能性纳米材料,在成像、生物靶向、磁性分离、核磁共振、热疗和药物输运等诸多生物医药领域的广泛应用[1–5],Fe3O4纳米颗粒的生物安全性研究受到了越来越广泛的重视。生命体系中含有丰富的蛋白质分子,纳米颗粒由于小尺寸、大比表面积和高的吸附活性,很容易和生命体系中的各种蛋白分子发生相互作用,形成纳米颗粒‐蛋白复合物,也称为“蛋白冠(protein corona)”。蛋白冠的存在会影响纳米颗粒的生物学效应,如细胞摄取、生物相容性等。因此,在Fe3O4纳米颗粒的生物安全性评估中,首先研究其和生命体系中多种蛋白的相互作用及生物效应具有十分重要的意义。在本论文中,首先研究了5nm的Fe3O4纳米颗粒和三种模式蛋白的相互作用及生物效应,而后对Fe3O4纳米颗粒与模式蛋白之间的相互作用存在的粒径效应和蛋白种类差异性进行了探究,最后阐述了Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物对细胞自噬效应的影响。具体如下:第一,以粒径为5nm的Fe3O4纳米颗粒为研究对象,研究其和多种蛋白包括白蛋白、纤维蛋白和免疫球蛋白等的相互作用,并考察纳米颗粒-蛋白复合物的细胞摄取和生物相容性。实验发现纳米颗粒对各种蛋白均有一定吸附,根据蛋白种类不同,吸附量也不同。该纳米颗粒对各种蛋白吸附能力由高到低依次为纤维蛋白>免疫球蛋白>白蛋白。形成的Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物有效地降低了纳米颗粒的细胞毒性,且毒性减弱的程度和吸附的蛋白的量有一定的相关性。第二,对三种粒径(5,10和20nm)的Fe3O4纳米颗粒与多种模式蛋白(包括了白蛋白、转铁蛋白、纤维蛋白和免疫球蛋白)之间的相互作用进行研究,研究发现纳米颗粒与蛋白的相互作用存在粒径效应,粒径越大吸附的蛋白量越多;同时,蛋白种类也是纳米颗粒和蛋白吸附的影响因素之一,三种粒径的Fe3O4纳米颗粒对各种蛋白吸附能力由高到低均依次为:纤维蛋白>免疫球蛋白>转铁蛋白>白蛋白。第三,制备了五种不同的Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物(包括:Fe3O4纳米颗粒-FBS复合物、Fe3O4纳米颗粒-BSA复合物、Fe3O4纳米颗粒-BTf复合物、Fe3O4纳米颗粒-BIg复合物和Fe3O4纳米颗粒-BFg复合物),考察了蛋白冠对Fe3O4纳米颗粒引起的细胞自噬效应的影响。研究结果表明,Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物可对细胞自噬效应进行调控,并且调控能力与蛋白种类密切相关。通过以上研究,较为全面详细地阐述了粒径效应和蛋白种类差异性对Fe3O4纳米颗粒与蛋白间相互作用的影响,以及Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物对细胞摄取、生物相容性和细胞自噬效应的影响。论文最后提出了本课题的总结和展望,以及下一步工作计划。