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目的:制备具有聚集诱导发光(AIE)特性的壳聚糖(CS)纳米颗粒,评价纳米颗粒的理化特性、AIE特性和光稳定性以及生物亲和性,并探讨其在活细胞长程示踪标记中的应用价值。方法:通过酰胺化反应将四苯基乙烯衍生物(TPEITC)化学连接到CS主链上生成TPE修饰的壳聚糖(TPE-CS),采用核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)分析检测TPE的接枝率。经离子交联法制备负载TPE分子的CS的纳米颗粒(TPE-CS NPs),采用动态光散射(DLS)测定纳米颗粒的水合粒径、分散性,激光多普勒电泳法检测纳米颗粒的表面电位,透射电镜(TEM)观察纳米颗粒的直径和形态。采用荧光分光光度仪分析TPE-CS NPs的发光特性和pH值对其的影响。MTT法评价TPE-CS NPs的细胞毒性。通过不同浓度的TPE-CS NPs进行HeLa细胞染色以观察该纳米颗粒对细胞成像的浓度影响,并采用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)连续激发染色细胞以计算该纳米颗粒的光稳定性。TPE-CS NPs入胞机制研究通过叠氮钠(NaN3)阻断三磷酸腺苷(ATP)的合成,抑制纳米颗粒的进入胞内,采用CLSM或者流式细胞仪(FCM)检测细胞内荧光强度。TPE-CS NPs的出胞作用研究通过标记的HeLa细胞和未标记的3T3细胞共培养,在CLSM下观察纳米颗粒的荧光分布情况。经TPE-CS NPs标记的HeLa细胞持续培养,每代观察一次荧光强度变化,直至细胞内荧光消失,以判断TPE-CS NPs对细胞的示踪时间。结果:通过TPEITC的异硫氰酸酯基和CS的胺基发生加成反应,成功合成了TPE-CS。1H NMR分析显示CS中不存在的芳香环的化学位移峰出现在TPE-CS中,经积分面积计算出TPE的接枝率为4.13%。FTIR检测结果显示TPEITC中的NCS在2045cm-1处的特征峰在产物TPE-CS中已消失。通过离子交联法成功制备出TPE-CS NPs,DLS检测显示纳米颗粒的水合粒径为170nm,分散性好,在TEM下观察可见纳米颗粒成球形、粒径均一且单分散。PE-CS NPs的表面电位随着溶液的pH值升高而逐渐降低,但在pH=7.0时仍为正电荷。TPE-CS在酸性溶液(pH2.5)中不发光,而TPE-CS NPs因TPE分子被固定在CS分子中而发出强荧光。当pH升高至7.0时,两种的荧光强度均增强,但是TPE-CS NPs的仍强于TPE-CS。细胞的荧光强度随着培养基中TPE-CS NPs的浓度增加而增强,且在连续激发30min后,细胞的荧光强度仅下降不到25%。细胞经NaN3预处理后,细胞内ATP的合成被阻断,限制了细胞的吞噬作用。与未经处理的细胞相比,细胞的荧光强度较弱。标记的HeLa细胞和未标记的3T3细胞共培养24h后,CLSM下观察纳米颗粒大部分仍在HeLa细胞内,仅有极少量荧光出现在3T3细胞的区域。在细胞长程示踪研究中,可见随着培养时间的延长,细胞内的荧光强度呈下降的趋势,但是染色后第7天仍可见荧光。结论:TPE-CS NPs呈球形、直径均一、分散性好且表面带正电荷,具有典型的AIE特性。TPE-CS NPs的细胞毒性低,并可通过细胞吞噬作用进入细胞内,且仅少量的纳米颗粒经出胞作用被排出到胞外,可长时间示踪活细胞。因此,TPE-CS NPs有望成为一种长程示踪活细胞的纳米荧光探针,并可进一步应用于监测药物或者基因的负载和释放。目的设计和制备对生物素受体高表达的肿瘤细胞特异性结合的负载聚集诱导发光(AIE)特性的荧光硅胶纳米颗粒(FSNPs)。评估该纳米颗粒的理化特性和生物亲和性,并检测其对生物素受体表达上调的肿瘤细胞的靶向成像。方法:通过溶胶-凝胶反应制备出负载噻咯衍生物1的荧光硅胶纳米颗粒(FSNP-1),然后在其表面进行胺基化修饰(FSNP-1-NH2)。FSNP-1-NH2表面的胺基与生物素的羧基发生酰胺化反应,使生物素化学结合在纳米颗粒表面(FSNP-1-biotin)。采用红外光谱仪分析纳米颗粒表面的生物素基团,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观察纳米颗粒的直径及形态,采用X射线光电子能谱(XPS)和能量色谱X射线光谱(EDX)分析纳米颗粒的化学成分,热重分析(TGA)检测纳米颗粒的热稳定性并计算表面生物素分子的含量。通过细胞形态变化、细胞活性、细胞凋亡和细胞内活性氧自由基(ROS)等一系列检测来评价FSNP-1-biotin的生物亲和性。以生物素受体低表达的人正常肝细胞LO2对照,对生物素受体高表达的人宫颈癌细胞HeLa和人肝癌细胞BEL-7402进行细胞成像,观察进入细胞内的纳米颗粒的荧光强度,并行透射电镜观察纳米颗粒进入细胞的过程。用FSNP-1-biotin标记HeLa细胞后,观察其标记细胞的时间并用其示踪肿瘤细胞迁移过程。结果:通过溶胶-凝胶反应成功制备出FSNP-1,并通过化学反应修饰了生物素分子。红外光谱显示生物素分子的羰基(C=O)出现在FSNP-1-biotin上。TEM和SEM可见FSNP-1-biotin呈球形、粒径均一且分散性好。XPS和EDX分析显示生物素分子中的硫元素出现在FSNP-1-biotin中。前体分子1在乙醇溶液中无荧光,而纳米颗粒形成后其分子的旋转受到硅胶基质的限制,从而发出强烈的荧光。经FSNP-1-biotin处理后的细胞,细胞形态无显著性改变,仅出现少量多核细胞,细胞质区域出现少量吞噬空泡。CCK-8和台盼蓝检测显示在浓度低于100μg/mL时,与对照组比较,毒性效应无统计学差异(P>0.05),而当浓度达到100μg/mL时,对细胞具有明显的毒性作用(P<0.05)。FSNP-1-biotin对细胞凋亡和细胞内ROS水平在低浓度(40μg/mL)时无明显影响(P>0.05),而在高浓度(80μg/mL)时在一定程度上促进细胞发生凋亡和提高细胞内ROS水平(P<0.05)。FSNP-1-biotin靶向进入生物素受体高表达的肿瘤细胞中,并选择性标记细胞质区域。这些纳米颗粒通过受体介导的细胞吞噬作用进入细胞后,可长时间存留在细胞内,在细胞染色后7天仍可见荧光。FSNP-1-biotin标记肿瘤细胞后,可追踪肿瘤细胞迁移过程并且能定量分析细胞的迁移能力。结论:FSNP-1-biotin有望成为新型的肿瘤细胞示踪探针,靶向标记生物素受体高表达的肿瘤细胞,研究肿瘤的生物学特性或者进一步优化用于活体肿瘤组织靶向成像。