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红细胞外泌体为载体靶向肿瘤药物投递研究

作　者: 亓洪昭
导　师: 原续波
学　校: 天津大学
专　业: 材料学
关键词: 癌症 疏水性化疗药物 阿霉素 外泌体 Fe3O4超顺磁性纳米粒子
分类号: R73-3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文研究以红细胞来源的外泌体作为载体进行疏水性化疗药物的体内肿瘤靶向投递。利用转铁蛋白修饰的超顺磁性纳米粒子从大鼠血清中成功分离外泌体,得到超顺磁性纳米粒子／外泌体复合物(MNPs-Tf-exosome).研究了MNPs-Tf-exosome包载以及释放疏水性药物阿霉素的行为,并进一步研究了MNPs-Tf-exosome在生物体体外和体内的生物学行为。本研究有效地解决了外泌体存在的两大问题：分离提纯困难和缺乏靶向性,并最终得到了一种体内肿瘤靶向药物投递载体---MNPs-Tf-exosome。首先,利用修饰转铁蛋白的Fe304超顺磁性纳米粒子成功的从健康大鼠血清中分离提纯得到外泌体。未成熟红细胞分泌的外泌体表面含有转铁蛋白受体,我们在Fe304超顺磁性纳米粒子表面修饰转铁蛋白,利用转铁蛋白与其受体特异性结合的特点,通过磁分离的方式分离提纯得到MNPs-Tf-exosome,并利用动态光散射、透射电镜等进行了一系列表征,得到的MNPs-Tf-exosome尺寸在70-80nm,适合体内的药物投递。其次,研究MNPs-Tf-exosome包载以及释放疏水性化疗药物阿霉素的行为。利用荧光探针nile red证明MNPs-Tf-exosome存在疏水区,利用紫外可见分光光度计证明MNPs-Tf-exosome可以有效提高阿霉素的水溶性,并测定了MNPs-Tf-exosome在pH5.0和pH7.2条件下的释放行为,pH由7.2降为5.0时,药物释放速度加快。结果表明,MNPs-Tf-exosome可以作为优良的疏水性化疗药物的载体。最后,进一步研究了MNPs-Tf-exosome作为疏水性药物载体在生物体外和体内的生物学行为。利用共聚焦结果和流式细胞分析证明MNPs-Tf-exosome可以有效的被细胞吞噬,且是通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞。外泌体进入生物体体内之后不能靶向到癌症部位,利用小动物活体成像系统证明在外加磁场的作用下可以实现MNPs-Tf-exosome在肿瘤部位的富集。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-19
  1.1 引言  7-8
  1.2 癌症化疗的研究现状  8-10
    1.2.1 化疗存在的问题  8-9
    1.2.2 纳米药物载体  9-10
  1.3 外泌体  10-15
    1.3.1 外泌体的生物来源  10-11
    1.3.2 外泌体的结构和组成  11-12
    1.3.3 外泌体的功能  12-13
    1.3.4 外泌体的分离提纯方法  13
    1.3.5 外泌体作为载体的可能性及存在问题  13-15
  1.4 超顺磁性纳米粒子在癌症诊断与治疗方面的研究进展  15-16
    1.4.1 超顺磁性纳米粒子在癌症诊断方面的应用  15
    1.4.2 超顺磁性纳米粒子在癌症治疗方面的应用  15-16
    1.4.3 超顺磁性纳米粒子在分离方面的应用  16
  1.5 阿霉素简介  16-18
  1.6 本论文工作的提出  18-19
第二章 超顺磁性纳米粒子分离外泌体及表征  19-27
  2.1 引言  19-20
  2.2 实验部分  20-22
    2.2.1 仪器和试剂  20-21
    2.2.2 超顺磁性纳米粒子分离外泌体及其表征  21-22
  2.3 结果与讨论  22-26
    2.3.1 外泌体分离过程的直观结果  22-23
    2.3.2 外泌体分离过程中的粒径变化  23-24
    2.3.3 TEM结果  24-25
    2.3.4 MNPs-Tf-exosome的稳定性  25-26
  2.4 本章结论  26-27
第三章 MNPs-Tf-exosome包载以及释放阿霉素  27-36
  3.1 引言  27-28
  3.2 实验部分  28-31
    3.2.1 仪器和试剂  28-29
    3.2.2 验证MNPs-Tf-exosome疏水区的存在  29
    3.2.3 MNPs-Tf-exosome包载阿霉素  29-30
    3.2.4 MNPs-Tf-exosome/DOX的释放  30
    3.2.5 MNPs-Tf-exosome/DOX的稳定性测定  30-31
  3.3 结果与讨论  31-35
    3.3.1 MNPs-Tf-exosome存在疏水区  31-32
    3.3.2 MNPs-Tf-exosome对阿霉素的包载  32-33
    3.3.3 MNPs-Tf-exosome/DOX的释放行为  33-34
    3.3.4 MNPs-Tf-exosome/DOX的稳定性  34-35
  3.4 本章结论  35-36
第四章 MNPs-Tf-exosome的体外细胞实验及体内实验  36-48
  4.1 引言  36-37
  4.2 实验部分  37-40
    4.2.1 仪器和试剂  37-38
    4.2.2 细胞培养  38
    4.2.3 MNPs-Tf-exosome的细胞毒性测试  38
    4.2.4 共聚焦显微镜观察MNPs-Tf-exosome/DOX的细胞吞噬  38-39
    4.2.5 流式细胞仪分析MNPs-Tf-exosome的细胞吞噬  39
    4.2.6 流式细胞仪分析MNPs-Tf-exosome的细胞吞噬方式  39
    4.2.7 exosome的体内分布  39
    4.2.8 小动物活体成像  39-40
    4.2.9 组织切片  40
  4.3 结果与讨论  40-47
    4.3.1 MNPs-Tf-exosome的细胞毒性  40-41
    4.3.2 共聚焦分析MNPs-Tf-exosome的细胞吞噬  41-43
    4.3.3 流式细胞仪分析细胞吞噬效果  43-44
    4.3.4 流式细胞仪分析MNPs-Tf-exosome进入细胞的方式  44-45
    4.3.5 Exosomes的体内分布  45-46
    4.3.6 小动物活体成像  46-47
    4.3.7 肿瘤组织切片  47
  4.4 本章结论  47-48
第五章 全文结论  48-49
参考文献  49-53
发表论文和参加科研情况说明  53-54
致谢  54

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中图分类: > 医药、卫生 > 肿瘤学 > 肿瘤学实验研究
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