提出了一種新的表征方法——膜電位測量。膜電位恢復時間與膜穿孔尺寸相對應(yīng),因此建立起細胞膜穿孔尺寸的大小與激光能量閾值之間的關(guān)系,可為準確地向細胞內(nèi)遞送不同分子量的外源物質(zhì)提供理論支持。將金納米顆粒與胃癌細胞共同培養(yǎng),在保證細胞不受金納米顆粒毒性影響的前提下,選擇不同能量納秒脈沖激光照射共孵育后的胃癌細胞,并采用碘化丙啶（PI）和鈣黃綠素乙酰甲酯（Calcein-AM）對穿孔后的細胞進行染色驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當加入直徑為100 nm的金納米顆粒,其數(shù)量與細胞數(shù)比為400\:1,激光能量密度在20 mJ/cm²時,可以在保證細胞活性的前提下成功實現(xiàn)532 nm脈沖激光的細胞膜穿孔;在穿孔條件下,采用光標測技術(shù)測量細胞膜電位,發(fā)現(xiàn)細胞膜電位先增加后復原,最大增量為50 mV,恢復時間為250 s。膜電位結(jié)果再次驗證,光穿孔造成的細胞膜損傷是可以恢復的,而且可以用膜電位變化來表征。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

金納米顆粒數(shù)對胃癌細胞存活率的影響

di-4-ANEPPS濃度對胃癌細胞存活率的影響

細胞膜在穿孔到恢復過程中,跨膜電位會表現(xiàn)出微小的波動。采用自主搭建的細胞穿孔及膜電位光學標測系統(tǒng)進行了細胞膜電位變化的探索。分別對加入金納米顆粒的實驗組和不加金納米顆粒的對照組進行細胞膜電位檢測。圖7為未加入和加入直徑為100 nm粒徑、表面電性為陰性的金納米顆粒在受到532 nm納秒脈沖激光照射前后的電位變化。其中小方框代表圈中的背景區(qū)域,大方框代表選擇的目標區(qū)域,即要處理的細胞,通過Matlab 程序處理之后得到細胞膜熒光強度隨時間變化的曲線,經(jīng)過基線校正之后,分別獲得圖7(b)和圖7(d)�？梢悦黠@看出,實驗組在用532 nm納秒脈沖激光照射后會立即有一個熒光強度的突變,隨后逐漸恢復至原來的水平,穿孔過程比較迅速,膜電位上升較快,在本實驗中恢復過程比較緩慢,需要大約250 s,大致4 min。細胞膜上的電壓敏感染料的熒光灰度值在穿孔前的平均值為227,穿孔后的峰值為234,熒光強度變化了3%。通過標定,di-4-ANEPPS的特性為每100 mV的電壓變化會引起7%的熒光強度變化,因此圖中熒光強度實際變化了3%,則實際上細胞膜電位的變化在50 mV左右。圖7 未加金納米顆粒(對照組)和加金納米顆粒(實驗組)激光誘導細胞膜電位變化檢測。(a)對照組的熒光圖像;

【參考文獻】：
期刊論文
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