磁性納米粒子的內(nèi)吞及其對細胞取向及遷移行為的調(diào)制作用研究.pdf

1、隨著納米生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，納米材料與細胞及生物膜等生物體系的相互作用越來越受到廣泛的關(guān)注。在眾多的納米材料中，磁性納米粒子由于具有良好的生物相容性，其在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用已被廣泛的關(guān)注和研究。除了可以作為體內(nèi)核磁共振技術(shù)成像應(yīng)用的增強劑，近年來，磁性納米粒子在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的直接應(yīng)用也已經(jīng)取得了巨大的進展，例如將粒子進行表面生物功能修飾以后用于細胞的捕獲及分離、體內(nèi)的細胞定位和追蹤、多細胞組織工程的建設(shè)、細胞的遷移及黏著斑吸附行為調(diào)

2、控等。與其它納米材料相比，磁性納米粒子具有其獨特的優(yōu)點，即可以在外磁場調(diào)制下、以遠距離和無接觸的方式實現(xiàn)調(diào)控，這一性質(zhì)尤其適合于體內(nèi)的實時調(diào)控及相關(guān)研究。
　　在本論文工作中，我們首次實現(xiàn)了利用細胞內(nèi)部的四氧化三鐵納米粒子實現(xiàn)對細胞取向和遷移行為的有效調(diào)控。工作主要包括三部分：（1）四氧化三鐵粒子的細胞內(nèi)吞，實時觀測不同粒子濃度下細胞內(nèi)吞的生物學(xué)過程，驗證粒子在細胞內(nèi)的位置及粒子的細胞毒性。（2）利用內(nèi)吞的磁性粒子實現(xiàn)對細胞行為的

3、調(diào)控。實驗發(fā)現(xiàn)，這一調(diào)控效果具有粒子濃度依賴性。在粒子濃度較低時，內(nèi)吞的粒子分散的排布在細胞核的周圍；在外磁場中，它將引導(dǎo)細胞的取向沿著磁場的方向。相比之下，當(dāng)粒子濃度較高時，粒子在細胞內(nèi)部聚集成為團簇，粒子團簇在細胞內(nèi)沿磁場方向移動至細胞膜的邊緣位置，導(dǎo)致細胞發(fā)生明顯的、與外磁場方向相一致的形貌變化和遷移行為。（3）利用磁性粒子和外磁場，實現(xiàn)多細胞行為調(diào)控。另外，我們研究了另一種最近廣受關(guān)注的生物納米材料--氧化石墨烯與生物膜模型--