發(fā)布時間：2020-08-06 15:17

【摘要】：由于具有發(fā)射光譜可調(diào)控、生物相容性好、易于功能化等優(yōu)異的特性,碳量子點已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用前景的熒光納米材料之一。然而微觀尺度的生命或生理活動總是復(fù)雜多變,單一的熒光納米材料逐漸無法滿足日益增強的應(yīng)用需求。納米復(fù)合材料由于集成了諸多功能和優(yōu)點正不斷吸引研究者們的關(guān)注。本文通過微波輔助法制備了一種基于碳量子點的、具有高生物相容性的納米復(fù)合熒光材料。由于其微小的尺寸和獨特的光學(xué)特性,金-碳量子點可應(yīng)用于細胞器成像。本文選用外泌體作為代表性的細胞器進行金-碳量子點的熒光成像應(yīng)用。外泌體是一種攜帶大量特異性蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)的囊泡,它參與了細胞間物質(zhì)和信息的傳遞,是細胞間信息傳遞系統(tǒng)的重要組成部分。特別是,癌細胞衍生外泌體參與了癌癥的侵襲與轉(zhuǎn)移。因此開展癌細胞衍生外泌體的熒光成像研究對癌癥的早期診斷和治療具有重要的科學(xué)意義。在本文的研究中,金-碳量子點被用作熒光團用于癌細胞衍生外泌體的成像。我們在金-碳量子點的表面修飾能夠靶向癌細胞衍生外泌體的特異性抗體,合成了能特異性識別外泌體的納米探針。該金-碳量子點納米探針可以通過免疫反應(yīng)標記癌細胞衍生外泌體,從而實現(xiàn)外泌體的熒光成像。當(dāng)與活細胞共孵育時,金-碳量子點納米探針標記的外泌體可以被細胞所攝取。細胞內(nèi)成像實驗證實,被細胞攝入的大部分外泌體通過溶酶體途徑進行細胞內(nèi)的生物降解,并且細胞攝取外泌體的方式和外泌體在細胞內(nèi)的分布不受金-碳量子點標記的影響。這些熒光成像研究結(jié)果表明本文合成的金-碳量子點納米探針可用于研究癌細胞衍生外泌體在細胞內(nèi)的行為,是一種具有優(yōu)異應(yīng)用前景的新型功能化納米熒光材料。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;R318.08;O657.3
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文胺（PEI）具有反應(yīng)活性高、生物相容性好、價格低等優(yōu)點，我們首先利用靜電吸附將聚乙烯亞胺（PEI）修飾在金-碳量子點的表面得到 PEI 修飾的金-碳量子點（PCDs）。PEI 的胺基可以與抗體的羧基反應(yīng)形成酰胺鍵，因此，抗體可以與 PEI-GCDs綴合。由于我們使用的外泌體來源于乳腺癌細胞（SKBR3 細胞），HER2 存在于源KBR3 細胞的外泌體的膜上，因此可以選擇 HER2 作為外泌體的識別單位。所以我用了兔抗HER2這個抗體與PEI-GCDs進行偶聯(lián)。我們使用EDC與NHS作為催化劑兔抗 HER2 修飾在了 PEI-GCDs 表面。最后，我們獲得了所需的納米探針。

圖 2-2（a）GCDs、PEI-GCDs 和納米探針的吸收光譜。（b）GCDs、PEI-GCDs 和納米探針的激發(fā)光譜，光子在 465nm 處收集。（c）GCDs 的熒光光譜（插圖：日光和紫外光下 GCDs 的圖像）。（d）當(dāng)激發(fā)波長為 370 nm 時，GCDs、PEI-GCDs 和納米探針的熒光光譜。（e）GCDs 的 EDS 分析結(jié)果。（f）GCDs 和 PEI-GCD 的 FTIR 光譜。（g）A647、FITC、QDs 和 GCDs 的光漂白驗證實驗，A647、FITC、QDs 和 GCDs 的激發(fā)波長分別為 642nm、488nm、405nm 和 405nm。（h）對 HeLa 細胞用不同濃度的量子點和 GCDs 培養(yǎng) 24 小時后的細胞存活率。（i）A647、FITC、QDs 和 GCDs 的熒光強度比較圖。2.6 本章小結(jié)本章主要利用微波輔助法制備出了尺寸形貌均一，分散性良好的金-碳量子點，并在此基礎(chǔ)上以 PEI 為連接劑在表面修飾上抗體合成了金-碳量子點探針。通過與其他三種具有代表性的熒光染料進行光穩(wěn)定性、生物相容性與熒光強度方面的比較，對 GCDs的性能進行了討論。盡管在熒光強度方面 GCDs 比有機染料（例如 A647 和 FITC）和

0 μL 的 PEI-GCDs 溶液，150 μL 的按照 1：100 的比例稀釋在 體和 1μL 質(zhì)量分數(shù)為 50%戊二醛溶液置于離心管中并在室溫下振 0.3μL 的紅色細胞膜染料 DiD 加入到溶液中，對外泌體進行染色劇烈震蕩 20 分鐘。最后，通過分子量為的 50Kda 的超濾管以 60濾提純 20 分鐘除去過量試劑，所得產(chǎn)物用 PBS 稀釋備用。完成在熒光成像過程中對圖像的采集，在對外泌體進行熒光成像作用將外泌體固定在腔室蓋玻片上中。首先，將 Lab-TekII 腔室為 0.1%的 PEI 水溶液中并保持 30 分鐘以確保蓋玻片裝配有足將制備好的樣品加入到帶有正電荷的蓋玻片中并在室溫下靜置 成像緩沖液是 PBS。使用 Zeiss Elyra P.1 顯微鏡系統(tǒng)在全內(nèi)反tion，TIRF）模式下配備 100X 油浸物鏡進行成像實驗。成像時對 通道：激發(fā)波長：642nm，熒光收集波段：655nm-690nm；納米激發(fā)波長：405 nm，熒光接收波段：495 nm-575 nm。

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