DNA纳米结构和纳米金的生物安全性研究
潘亮
学位类型硕士
导师李迪
2016
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词Dna纳米结构 细胞 动物 安全性
摘要近年来,各种DNA纳米结构因其稳定性,高溶解性好,可降解,很高的生物相容性,还具有很小的细胞毒性并且靶向控释更加智能的性质,已被越来越广泛地应用于疾病诊断和治疗、生物物理、药物载运等领域。这些应用研究也促使研究者对于DNA纳米结构与人工或生命体系的相互作用过程和机制产生了浓厚的兴趣。特别是如何理解和调控DNA纳米结构的理化性质对界面作用的影响,以充分发挥DNA的独特优势,已成为该领域研究的一个重要课题。但是,迄今其详细的生物安全性研究的工作未见报道,所以对DNA四面体结构的安全性进行系统的评估,为后续安全地设计基于DNA四面体结构的药物输运系统提供信息是非常有必要的。并且金纳米颗粒也因为低细胞毒性和很好的生物相容性的特性,而通常被用作输运药物以及生物分子的工具。但是现阶段关于纳米金的研究主要集中在细胞或者动物模型中的应用,而关于纳米金在植物模型中的生态毒理学的研究很少。因此对这DNA纳米材料和纳米金材料的基础研究对后续的研究有着非常重要的意义。本论文中主要分为两大部分对着两种材料进行了基础毒性研究和表征,具体如下:第一,以长度为20 bp的双链DNA合成DNA四面体,分别以12.5、25、50和100 nM的浓度与三种细胞进行共同孵育然后通过MTT实验检测细胞活力;以100 nM DNA四面体与三种细胞共孵育进行全蛋白表达以及细胞周期蛋白的表达进行半定量测定,并通过共聚焦显微镜对其摄取荧光量的值进行定量分析以及通过ELISA实验对Raw264.7细胞中细胞因子的释放量进行测定,所得实验结果均显示了DNA四面体的无细胞毒性的性质。本工作将为DNA四面体的研究和应用到更多的领域提供了研究基础和相关信息。第二,以15 nm金纳米颗粒为输运材料,油菜种子作为我们的研究模型,并做出假设和设计了一系列的实验来证明了金纳米颗粒是不会影响油菜种子的发芽和油菜株的生长的实验。主要合成直径为15 nm的纳米金颗粒,并通过紫外分光光度法UV和透射电子显微镜TEM和动态光散射征DLS对其进行表,确证了纳米金的的直径,为设计的实验打下了基础。并通过观察记录油菜植株根茎长度以及ICP-MS和SR-μXRF表征金纳米颗粒在植株的茎叶内的分布情况。通过上述实验内容,详述了DNA四面体的对细胞存活率,细胞内全蛋白,细胞周期蛋白,以及细胞因子的释放等产生的影响,以及确证了所用金纳米颗粒的粒径的大小。论文最后对以上实验进行了总结并作出展望,并提出下一步工作计划。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/28445
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
潘亮. DNA纳米结构和纳米金的生物安全性研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2016.
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