黏惰化及酸敏感修饰对纳米粒子黏膜穿透的影响

使用纳米粒子进行疾病的诊断和治疗是当前研究的一个热点. 由于受到黏液层的阻碍, 纳米粒子对于黏膜上皮细胞的进入效果不佳, 从而限制了其对黏膜相关疾病的诊断和治疗. 本文设计合成了一种具有黏惰性的酸敏感纳米粒子(MSNs-pCBMA-DMMA), 可有效穿透黏液层进入黏膜上皮细胞. 首先采用溶胶-凝胶法合成了表面氨基化的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH₂), 然后通过原子转移自由基聚合法(ATRP)使两性离子羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)在MSNs-NH₂表面上聚合形成聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA), 获得惰性化的粒子(MSNs-pCBMA), 最后将酸响应性分子2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)修饰于MSNs-pCBMA表面, 制备了MSNs-pCBMA-DMMA. 场发射透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 氢核磁共振波谱(¹H NMR)和纳米粒度Zeta电位测定仪等分析结果表明, 本文合成了MSNs-pCBMA-DMMA, 且粒子表面电位随pH值降低显著增加, 在pH=7.4~5.7范围内具有酸敏感能力. Transwell^?小室实验表明, pCBMA的接枝提高了粒子在模拟黏液中的渗透速率, 而DMMA的修饰则进一步增强了粒子的扩散能力, 4 h内MSNs-pCBMA-DMMA的模拟黏液渗透率达到16.3%, 为MSNs-pCBMA的1.9倍, MSNs-NH₂的3倍, 而以MSNs-NH₂的表观渗透系数（P_app）为标准计算得到的MSNs-pCBMA-DMMA的相对表观渗透系数达到了2.96. 细胞毒性试验验证MSNs-pCBMA-DMMA粒子的生物安全性良好. 细胞摄取试验表明, 相比于其它粒子MSNs-pCBMA-DMMA能够更快的被黏膜上皮细胞摄取. 本文所构建的纳米粒子能够快速渗透黏液且易于被黏膜上皮细胞摄取, 为其应用于黏膜相关疾病的活体诊断和治疗提供了基础.     

高效黏膜穿透的近红外光驱动的黏惰性纳米马达

黏液层覆盖在黏膜上方,是人体的免疫防线,其在利用静电和疏水作用高效吸附并滞留外来粒子的同时也阻碍了载药纳米粒子的穿透,这给基于纳米载体的跨黏膜疾病的治疗带来困难.本文制备了一种近红外光驱动的具有黏液惰性的纳米马达,用于快速穿透黏液层进行黏膜递送.该纳米马达以表面氨基化的介孔二氧化硅纳米粒子作为主体,将两性离子聚合物聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA)接枝于其上得到黏液惰性的纳米粒子MSNs-pCBMA;随后,通过将金沉积在MSNs-pCBMA半表面上得到Janus型纳米马达JMSNs-pCBMA,其可以在近红外光的照射下定向运动.透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、 X射线能谱和热重分析等表征结果表明合成了JMSNs-pCBMA,水合粒径为(329±14) nm, pCBMA的接枝量为0.114 g/g.光热响应实验表明, JMSNs-pCBMA溶液在近红外光照射下具有良好的升温能力.此外,黏液渗透实验表明,p CBMA的接枝和近红外光驱动均提高了纳米粒子在黏液中的渗透能力,其中JMSNs-pCBMA在近红外光照射4 h后黏液渗透率达到了52.4%,表观渗透系数达到21.9×10-6...     

硫黄素T对淀粉样β-蛋白质40聚集成核动力学的双重影响

荧光染料硫黄素T常用于淀粉样纤维聚集过程的定性定量检测。虽然有研究表明,某些抑制淀粉样蛋白质聚集的小分子抑制剂会与硫黄素T相互作用,影响其测试结果。但硫黄素T如何影响淀粉样蛋白质的聚集成核动力学尚不清晰。本文以淀粉样β-蛋白质40 (Aβ40)为模型,系统研究了硫黄素T对Aβ40聚集成核的影响。研究发现：硫黄素T能够显著改变Aβ40的聚集成核动力学,且影响程度与硫黄素T的浓度密切相关。即在低浓度硫黄素T存在下,Aβ40成核速率的延迟时间先随着硫黄素T浓度的升高而缩短,后随着硫黄素T浓度的升高延迟时间反而延长。但延伸的速率却随硫黄素T浓度的升高而缓慢增大。另外,硫黄素T基本不会影响Aβ40的二级结构和纤维形态。同时,等温滴定微量热实验结果表明,硫黄素T结合Aβ40之间的主要作用力为疏水相互作用。据此,本研究提出硫黄素T对Aβ40聚集成核动力学的双重影响机理。这些结果有助于进一步了解硫黄素T与淀粉样蛋白质的作用特点,为今后硫黄素T在Aβ40聚集成核动力学实验中的使用提供参考。     

肽配基纳米亲和载体定向固定化抗体

抗体经常被固定在某一固相载体表面用于免疫检测分析,但通常得到的是随机固定化的抗体,因而会影响抗体的活性。本文开发了一种新型的亲和载体用于抗体的定向固定化。即将与抗体IgG的Fc片段具有亲和作用的肽配基偶联于pGMA纳米球上,制备亲和载体用于吸附抗体实现抗体的定向固定化。首先利用乳液聚合法制备了粒径为110nm的pGMA纳米球,再以EDMA为交联剂并且在纳米球表面氨基化,最后将与抗体IgG的Fc片段具有亲和作用的肽配基HWRGWV偶联于纳米球表面,制备得到肽配基纳米球亲和载体。然后,考察了亲和载体对猪IgG的吸附行为。进一步,利用等温滴定微量量热仪研究了该纳米球亲和载体与IgG之间的相互作用热力学。结果表明,肽配基亲和载体对IgG的特异性吸附作用明显高于肽配基修饰前的载体。亲和载体与IgG的亲和作用主要贡献是疏水相互作用;而IgG与氨化纳米球载体的吸附作用则主要通过静电作用和氢键作用。所制得的纳米球亲和载体可用于进一步开发高效率、高灵敏度的临床免疫检测方法。