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荧光磁性细胞标记物的制备和性质研究

作　者: 程利容
导　师: 刘祖黎
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 荧光磁性标记物超顺磁性氧化铁磁共振成像纳米磁性颗粒
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

近年来,由于磁性纳米材料性能稳定,较易制备,可与多种分子复合使粒子表面功能化,并且它具有超顺磁性,为样品的分离、富集和提纯提供了很大的方便,从而使它逐渐成为新一代的标记物而广泛用于生物化学、分子生物学和临床医学等多个领域,如生物学分离、细胞标记、药物传送、免疫检测和磁共振造影剂等方面。其中,磁性细胞标记实质上是以磁共振对比剂为基础的,因为磁共振成像已经作为体内细胞研究的一种潜在手段。应用磁共振成像可动态观察干细胞和其他细胞的迁移,在转染剂的作用下,可使超顺磁性氧化铁颗粒进入细胞,从而可在活体下动态观察细胞的行踪。现如今核磁共振成像已经可以提供磁性颗粒在体外、动物和人体内的空间成像位置:研究者将磁共振对比剂——超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPION)在病理学上用于探测肝、脾、和淋巴结。经过噬菌作用后,自旋-自旋弛豫时间T2缩短,磁共振信号弱,目标组织很容易被检测。注入SPION之后,目标组织中的磁性颗粒加速而且会滞留一段时间,刚好提供一个间隙来确定颗粒的位置。而磁性细胞标记不仅仅需要提供标记后的细胞的成像位置,还需要提供细胞周围的环境来从而获得细胞中重要生物分子的位置、运动及其他分子的相互作用等。更重要的是,用于磁性细胞标记的标记物是需要能进入细胞的。这里我们利用了HIV-1 Tat的强穿透力:它能将与之连接的多肽、蛋白质及DNA以一种浓度依赖的方式高效快速的导入细胞内,而细胞的正常结构和功能不受影响。在本文中,我们应用化学方法将HIV-1 Tat蛋白转导应用于细胞的磁性荧光标记物的制备研究。该方法制得的标记物可以顺利进入细胞,既具有超顺磁性,可以进行核磁共振成像,又发荧光,可进行活体光学成像。实验以磁共振对比剂——超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)为核心,在其表面连上氨基官能团,然后通过交联剂的中介作用,连上带荧光的Tat蛋白。在这一连串的实验中,每一步实验的检测都是必要的。通过一些物理和化学检测我们证实了这些实验过程,从而最终制得的带荧光的超顺磁性纳米颗粒可以作为生物医学上的荧光磁性标记物来应用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 引言  10-12
  1.2 纳米磁性材料及其生物医学应用  12-14
  1.3 磁共振成像及造影剂  14-16
  1.4 荧光磁性细胞标记  16-19
  1.5 本文的研究内容、目的及意义  19-21
2 荧光磁性细胞标记物的制备  21-28
  2.1 制备工艺  21-22
  2.2 制备所用原材料及内容  22-27
  2.3 本章小结  27-28
3 SPION 相关性质研究  28-37
  3.1 稳定性、分散性研究  28-30
  3.2 红外光谱  30-31
  3.3 光电子能谱分析  31-34
  3.4 核磁共振扫描  34-35
  3.5 本章小结  35-37
4 实验检测及讨论  37-44
  4.1 电导滴定  37-39
  4.2 紫外光谱  39-40
  4.3 荧光光谱  40-41
  4.4 荧光显微镜观测结果  41-43
  4.5 本章小结  43-44
5 磁性研究  44-47
  5.1 磁性液体的磁性能  44
  5.2 超顺磁性  44-45
  5.3 磁性能研究  45-47
6 结论及展望  47-49
  6.1 全文总结  47
  6.2 展望  47-49
致谢  49-50
参考文献  50-53
附录硕士期间发表或完成的论文  53

荧光磁性细胞标记物的制备和性质研究

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