膠體微粒的形狀及光響應(yīng)性及其與細胞相互作用的研究.pdf

1、膠體微粒作為一種尺度橫跨納米-微米的三維結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于包括生物醫(yī)用在內(nèi)的眾多領(lǐng)域。在與細胞相互作用的過程中，膠體微粒的物理化學(xué)性質(zhì)具有重要影響。智能響應(yīng)概念的引入使得膠體微粒能夠在外界刺激下實現(xiàn)物理化學(xué)性能的調(diào)控，為滿足更為復(fù)雜的應(yīng)用需求提供了可能。光作為一種干凈而高效的外部刺激方式，無需與樣品直接接觸，同時能夠在時間和空間上實現(xiàn)精確的調(diào)控，具有明顯的優(yōu)勢。本文考察了細胞胞吞過程中，微膠囊的形狀對胞吞行為的影響;以光響應(yīng)膠體微粒為研

2、究對象，制備了基于鄰硝基芐基衍生物的聚乙烯亞胺(PEI)微膠囊，詳細表征了其在光照前后的物理化學(xué)性質(zhì)變化;同樣基于鄰硝基芐基衍生物，構(gòu)建了能夠在細胞內(nèi)響應(yīng)的聚乙二醇(PEG)光響應(yīng)微粒，研究了其胞內(nèi)響應(yīng)對細胞行為的影響;最后，選擇同樣具有光分解性能的重氮樹脂，構(gòu)建了能夠在紫外照射下釋放N2氣的微粒，研究了其胞內(nèi)釋放N2氣對腫瘤細胞的殺傷效果。
　　膠體微粒的形狀對其與細胞的相互作用具有重要影響。通過滲透壓法制備得到了尺寸約為2μm

3、的碗狀聚電解質(zhì)微膠囊，對比了其與球形微膠囊在與細胞相互作用過程中的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同條件下，碗狀微膠囊能夠更多更快地被細胞吞噬。共培養(yǎng)12h后，單個細胞胞吞碗狀微膠囊的數(shù)量約為球形微膠囊的3.8倍。同時，對形狀引起的胞吞差異的機理進行了探討。
　　智能響應(yīng)型膠體微粒在作為載體傳遞藥物等生物活性分子的過程中，研究者多關(guān)注于其釋放出的活性分子對生物組織的影響，而忽略了材料的自身變化在其中的作用。以具有代表性的鄰硝基芐基衍生物作為光響

4、應(yīng)的交聯(lián)劑，通過其與摻雜PEI的碳酸鈣微粒的反應(yīng)，在去除模板碳酸鈣后制備得到光響應(yīng)的PEI微膠囊。酸性條件中，由于紫外光照下交聯(lián)點斷裂，微膠囊發(fā)生膨脹，其組分從膠囊中逐漸離去，表觀囊壁厚度從54.6±4.6 nm降至12.3±0.8nm，滲透性升高，最終完全分解。以異硫氰酸四乙基羅丹明標(biāo)記的葡聚糖(RBITC-dextran)為模型，證實微膠囊能夠在光照作用下快速釋放裝載的大分子。
　　合成了含活性酯基團的光響應(yīng)小分子，以其為交聯(lián)

5、劑，通過交聯(lián)預(yù)吸附在碳酸鈣中的八臂氨基化PEG（8-arm-PEG-NH2）制備得到光響應(yīng)的PEG微粒。利用交聯(lián)劑在紫外光下的分解特性，實現(xiàn)了PEG微粒在光照后的膨脹、分解。研究了PEG微粒的胞內(nèi)響應(yīng)對細胞行為的影響，發(fā)現(xiàn)胞吞PEG微粒的細胞在光照處理后的細胞活性低于僅胞吞粒子或僅光照處理的實驗組，同時細胞更多地呈現(xiàn)出非鋪展的狀態(tài)。
　　為實現(xiàn)在無藥狀態(tài)下殺死腫瘤細胞，選擇能夠在紫外光照下釋放N2的重氮樹脂為組裝單元，通過聚電解質(zhì)