AFM和SNOM等扫描探针显微镜对细胞膜表面及其分子的纳米表征

纳米技术应用到生物医学领域是目前研究的热点,特别是扫描探针显微镜的出现,给生物医学研究带来了新的发展.本文简单地总结了原子力显微镜(AFM)和扫描近场光学显微镜(SNOM)在细胞分子生物学方面的应用,重点介绍了AFM对细胞及其表面分子成像、细胞机械性能及分子力谱的测量等方面的研究,同时也阐述了SNOM在探测生物分子及其功能等方面的应用.     

羧甲基壳聚糖载药纳米微球的制备及其对喉肿瘤细胞的杀伤及靶向作用的探测

目的:研究羧甲基壳聚糖(CMCS)载药纳米微球的制备及其对肿瘤细胞的杀伤和靶向作用.方法:将壳聚糖分子上的羟基改性成羧基,用于化学偶联阿霉素(ADR),并进一步在载药纳米微球上修饰转铁蛋白(Tf),制备主动靶向载药纳米微球;采用MTT(四甲基氮唑蓝)法评价载药纳米微球对喉肿瘤细胞的杀伤率;应用原子力显微镜(AFM)对载...     

1101/E-cadherin基因稳定转染小鼠胚胎干细胞及其对分化细胞黏附能力的影响（发英文）

背景：在胚胎期,上皮型钙粘蛋白的表达对于肝组织的形成有决定作用。 目的：将上皮型钙粘蛋白基因转染小鼠胚胎干细胞,观察其对分化细胞间黏附能力变化的影响。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-12/2008-12在中山大学附属第一医院外科实验室完成。 材料：清洁级BALB/c系孕13 d小鼠由中山大学实验动物中心提供。BALB/c系小鼠胚胎干细胞由中山大学眼科中心黄冰教授建系和保存。含CMV启动子的真核表达质粒pEGFP-N1由中山大学医学院吕志跃博士惠赠。 方法：取BALB/c小鼠新鲜肝脏组织,提取总RNA,反转录合成cDNA。以合成的cDNA为模板,进行PCR扩增目的片段,将其和pEGFP-N1双酶切后连接构建pEGFP-上皮型钙粘蛋白,转染小鼠胚胎干细胞并进行体外分化。 主要观察指标：RT-PCR及免疫细胞化学检测上皮型钙粘蛋白在分化系统中的动态表达,同时观察分化细胞间黏附能力的变化。 结果：基因转染的胚胎干细胞分化后1~17 d稳定表达上皮型钙粘蛋白,而普通胚胎干细胞分化后上皮型钙粘蛋白的表达则逐渐降低。稳定表达上皮型钙粘蛋白的分化细胞间黏附能力明显增强,并在19 d时仍能保持致密的细胞连接和多层生长状态,普通胚胎干细胞则由拟胚体结构逐渐分化为松散的细胞群落。 结论：稳定表达上皮型钙粘蛋白的胚胎干细胞分化后,细胞间黏附能力明显增强,并保持多层细胞生长状态。     

上皮型钙粘蛋白在小鼠胚胎干细胞体外分化中动态表达及与细胞黏附状态关系

背景:体内胚胎期,上皮型钙粘蛋白对肝脏组织的发育起到决定作用,探讨其在胚胎干细胞分化中的动态表达对于肝脏组织的体外发育可行性具有重要意义.目的:观察上皮型钙粘蛋白在小鼠胚胎干细胞体外分化过程中的动态表达,及其与细胞间黏附状态的关系.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-12/2098-12在中山大学附属第一医院外科实验室完成.材料:BALB/c系小鼠胚胎干细胞由中山大学眼科中心黄冰教授建系和保存.清洁级BALB/c系孕13 d小鼠20只,由中山大学实验动物中心提供.方法:BALB/c系小鼠胚胎干细胞克隆经胰酶消化后,利用含胎牛血清、2-巯基乙醇、HEPES、青霉素、链霉素的DMEM培养基悬浮培养,使其自然发育5 d形成拟胚体,第6天转至培养板使其贴壁生长.取BALB/c系孕13 d小鼠,取其胎鼠肝脏组织制备胎肝细胞及冰冻切片,作为对照组.主要观察指标:按胚胎干细胞初分化、拟胚体形成、细胞分化群落形成等阶段,于细胞分化第1,5,9,13,17天利用RT-PCR和免疫细胞化学法检测上皮型钙粘蛋白的表达,观察其表达水平与细胞黏附状态的关系.结果:RT-PCR检测结果显示,在胚胎干细胞自然分化系统中,上皮型钙粘蛋白mRNA于分化第1天未表达,在第5天拟胚体形成后表达最强,其后表达能力逐渐降低,至17 d时不再表达,作为对照的BALB/c系小鼠胎肝细胞表达较强的上皮型钙粘蛋白mRNA.免疫细胞化学检测结果亦体现相同规律.胚胎干细胞在形态学上由单细胞发育为致密的包含3胚层结构的拟胚体,再继续分化为松散的细胞群落.结论:上皮型钙粘蛋白在胚胎干细胞体外培养系统中的表达水平与分化细胞间黏附状态变化呈一定的相关性,其在体外环境中丧失表达可能是分化细胞不能组织化的一个重要原因.     

原子力显微镜在细胞力学性质方面的研究与应用

原子力显微镜有一个重要的特点，即利用其非修饰和修饰探针进行样品扫描，可以得到样品表面形貌，并获得样品表面某一特定点的力与距离的关系曲线，进而得到黏附力、键合力等数据以及样品的机械性质。目前国际上应用原子力显微镜对细胞力学特性方面的研究已经成为最热门的研究课题之一，利用原子力显微镜研究细胞形态学和力学性质，在生物医学和临床医学方面有重要研究意义。文章介绍原子力显微镜中的力曲线原理，综述了原子力显微镜在细胞黏弹性，硬度和抗原，抗体之间的相互作用力等方面的应用，并对应用力曲线分析细胞力学机械性质的应用和发展前景进行了展望。     

纳米金阻断VEGF165信号传导并抑制裸鼠肝癌血管生成

目的:探讨纳米金如何阻断VEGF165的信号传导,抑制裸鼠移植肝癌血管生成.方法:无血清培养人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC),加入血管内皮生长因子165(VEGF165),再加入不同浓度纳米金,作用5min,采用Western blot方法测定磷酸化PLC-γ1蛋白.6周龄Balb/c裸鼠20只,从裸鼠右腋皮下注入H22细胞.第5天,肿瘤形成约8mm大小,随机分为两组:实验组从肿瘤周围及瘤内注入纳米金,每天1次,连续8天;对照组用生理盐水处理.处死裸鼠时测量肿瘤体积及重量,免疫组化染色并计算肿瘤组织微血管密度.结果:VEGF165浓度不变(10μg/L),随着纳米金溶液浓度的增加(125、250、500nmol/L),纳米金抑制PLC-γ1磷酸化越来越明显.肝癌组织内微血管密度分别为,实验组14.27±1.08,对照组23.52±1.36,说明纳米金明显抑制了肝癌血管生成(P＜0.01).结论:纳米金阻断VEGF165的信号传导,明显抑制裸鼠肝癌血管生成.     

纳米金对HepG2上清液抑制淋巴细胞增殖的影响

目的 通过纳米金对HepG2上清液诱导的人淋巴细胞进行干预,初步观察纳米金对淋巴细胞增殖活性的影响.方法 建立HepG2上清液与人淋巴细胞共培养体系,实验分为对照组、共培养组、纳米金干预组.噻唑蓝(MTT)比色法检测淋巴细胞增殖抑制率;ELISA法检测共培养体系中血管内皮生长因子(WGF)水平;原子力显微镜(AFM)表征淋巴细胞表面形貌及超微结构.结果 HepG2上清液(富含VEGF)明显抑制淋巴细胞增殖,且随浓度的增大其增殖抑制率上升到(41.90±1.32)％,而纳米金干预后抑制率下降为(35.73±1.54)％(P＜0.05);AFM结果显示HepG2上清液诱导的淋巴细胞高度、粗糙度均减小,细胞膜内陷,而纳米金干预组这种变化不明显;共培养组体系中VEGF含量为(308.51±21.73)pg/mL,而纳米金干预组VEGF下降为(96.78±11.27)pg/mL(P ＜0.05).结论 纳米金通过与HepG2上清液中VEGF结合,增加了共培养体系中淋巴细胞的增殖活性.     

量子点在生物分子、细胞及体内生物成像的研究进展

长期以来，有机染料一直被用来标记生物大分子来研究各种蛋白之间的相互作用以及对细胞功能的影响。但是由于有机染料的一些缺点，例如较窄的激发谱，光稳定性较差，荧光寿命短等，限制了其作为标记物在生物分子、细胞、体内生物成像研究中的应用。量子点（QDs）是近年来发现的一种新型荧光标记物，由于其具有良好的光谱特征和光化学稳定性，良好的水溶性，对细胞、生物体无毒性，因此QDs将成为一种有广泛应用前景的新型标记物。现就量子点在生物分子、细胞及体内生物成像的研究进展进行文献综述。     

基于AFM形态学观察的细胞铺展机理的假想

本研究提出了细胞铺展机理的三个可能模型：“橡皮泥”模型、“钢筋混泥土”模型和“自我膨胀”模型。应用原子力显微镜观察了处于不同铺展程度、具有不同形态的人骨髓间充质干细胞的整体和局部外部形貌，并根据观察结果，初步推断“钢筋混泥土”模型可能就是细胞铺展的机理。尽管证据还不够充分，需要进一步的研究，却为今后的研究提供了可能的模型和研究手段。细胞铺展机理的解决必将进一步促进细胞生物学和生物医学工程等学科的发展。     

体外诱导Balb／C小鼠ES细胞定向分化为胰岛样细胞团的形态观察

目的 体外诱导Balb／C小鼠胚胎干细胞定向分化为胰岛样细胞团，观察细胞表面形态学的变化。方法 选用Balb／C小鼠ES细胞．经过拟胚体(EB)发育分化4d后开始定向诱导培养，不同时问段分别向细胞培养基中添加碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子-1和尼克酰胺和N等细胞生长因子，使ES细胞定向分化为胰岛样细胞团。免疫细胞化学检测表达胰岛素和胰高血糖素的阳性细胞。原子力显微镜(AFM)原位扫描阳性细胞团。结果EB细胞生长为大小不一、境界清楚的细胞团，细胞团内细胞排列紧密。胰岛B细胞数量多，主要分布在细胞团的中央，边缘少，染色较淡。而表达胰高血糖素的A细胞主要分布在细胞团的边缘，数量相对较少。AFM扫描可见表达胰岛素的阳性细胞团，其表面有很多类似神经纤维的纤维束，连接成网络状。在细胞质中，还有很多类圆形的颗粒物质，其大小几乎一致．粒径都处于0．5～1．0μm间。结论 诱导分化得到的细胞团不仅有形态和功能上的成熟，而且还具备良好的组织结构，为细胞的移植疗法提供了可靠的凭据。