磁性納米粒子的內(nèi)吞及其對細(xì)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(xì)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(qiáng)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(jìn)展，例如將粒子進(jìn)行表面生物功能修飾以后用于細(xì)胞的捕獲及分離、體內(nèi)的細(xì)胞定位和追蹤、多細(xì)胞組織工程的建設(shè)、細(xì)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即可以在外磁場調(diào)制下、以遠(yuǎn)距離和無接觸的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)控，這一性質(zhì)尤其適合于體內(nèi)的實(shí)時(shí)調(diào)控及相關(guān)研究。
　　在本論文工作中，我們首次實(shí)現(xiàn)了利用細(xì)胞內(nèi)部的四氧化三鐵納米粒子實(shí)現(xiàn)對細(xì)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(xì)胞內(nèi)吞，實(shí)時(shí)觀測不同粒子濃度下細(xì)胞內(nèi)吞的生物學(xué)過程，驗(yàn)證粒子在細(xì)胞內(nèi)的位置及粒子的細(xì)胞毒性。（2）利用內(nèi)吞的磁性粒子實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞行為的

3、調(diào)控。實(shí)驗(yàn)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(shí)，內(nèi)吞的粒子分散的排布在細(xì)胞核的周圍；在外磁場中，它將引導(dǎo)細(xì)胞的取向沿著磁場的方向。相比之下，當(dāng)粒子濃度較高時(shí)，粒子在細(xì)胞內(nèi)部聚集成為團(tuán)簇，粒子團(tuán)簇在細(xì)胞內(nèi)沿磁場方向移動(dòng)至細(xì)胞膜的邊緣位置，導(dǎo)致細(xì)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(shí)現(xiàn)多細(xì)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--