【摘 要】
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介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)因其形貌规则可控、比表面积大、化学稳定性高、生物相容性好等优点,在生物传感、生物成像、基因或药物的靶向运输等领域都受到了普遍研究。此外,MSNs表面含有丰富的硅醇键,易于进行表面修饰,可连接多种功能化基团和活性分子,以进一步改善其在生物体系内的性能。MSNs与活细胞之间如何相互作用,尤其是表面修饰的功能化基团如何影响MSNs进入细胞的效率等问题,对于研究细胞的内吞机
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介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)因其形貌规则可控、比表面积大、化学稳定性高、生物相容性好等优点,在生物传感、生物成像、基因或药物的靶向运输等领域都受到了普遍研究。此外,MSNs表面含有丰富的硅醇键,易于进行表面修饰,可连接多种功能化基团和活性分子,以进一步改善其在生物体系内的性能。MSNs与活细胞之间如何相互作用,尤其是表面修饰的功能化基团如何影响MSNs进入细胞的效率等问题,对于研究细胞的内吞机制、拓展不同功能的MSNs在生物领域内的应用有着重要的意义。然而,如何通过一种简便、易操作的方法实时、连续地测定不同MSNs在不同时段跨细胞膜运输的效率,却始终是一个难题。在这篇论文中,我们构建了一种新的方法,即利用聚集诱导发光(AIE)分子BF2AVB和图像处理软件ImageJ,实现了半定量地分析比较MSNs和聚乙二醇(PEG)修饰的MSNs进入细胞的效率。我们通过一锅法将BF2AVB发光材料导入介孔纳米颗粒内部,直接合成得到表面光滑无修饰的MSNs(BF2AVB-MSNs)和外表面有PEG链修饰的MSNs(PEG-BF2AVB-MSNs)两种荧光介孔二氧化硅纳米颗粒。通过对合成条件的控制,保证两种颗粒的尺寸和荧光密度一致。BF2AVB-MSNs和PEG-BF2AVB-MSNs的尺寸、形貌、结构、组成、荧光等性质已被多种手段进行表征。制备的BF2AVB-MSNs和PEG-BF2AVB-MSNs纳米颗粒分别与L929细胞共同培养一段时间,使用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)拍摄不同时间点的细胞成像荧光图。得到的一系列细胞荧光成像图片,可用图像处理软件ImageJ直接分析测量,以得到单个细胞在不同时间点的荧光强度。由于已经控制了两种颗粒的浓度和发光密度都相同,则不同时间段细胞对颗粒的吸收效率与此时细胞的荧光强度保持一致。这篇论文半定量地研究了PEG表面修饰对细胞吸收纳米颗粒的速率的影响,并提供了一种可通用的利用AIE材料、共聚焦激光扫描显微镜和ImageJ图像处理软件分析研究细胞对不同纳米颗粒吸收速率的方法。通过该方法,不仅可以更好地理解PEG修饰的MSNs和细胞膜之间的相互作用,并可进一步用于研究其它不同功能化修饰的纳米颗粒的细胞内吞作用,为研究多功能纳米体系的生物应用提供重要的数据支持。
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