通过原子力显微镜分析细胞力学评估纳米药物功效
作者单位:长春工业大学
学位级别:硕士
导师姓名:单玉萍
授予年度:2020年
学科分类:1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 10[医学] 0702[理学-物理学]
主 题:原子力显微镜 纳米压痕 脂质体 纳米药物功效 细胞力学
摘 要:纳米药物具有靶向性药物递送和药物可控性释放的双重优势,已成为抗肿瘤药物新的研究热点。纳米药物需要从释放速率、细胞毒性和作用时间等方面进行评估。由于目前很多评估方法相对复杂,所以本论文选用相对简单的方法,利用原子力显微镜(AFM)的纳米压痕技术研究细胞的力学性质评估纳米药物疗效。主要内容如下:1.在用阿霉素(DOX)处理的细胞上测试了基于AFM的纳米压痕分析药物功效的可行性。未加入药物时宫颈癌(HeLa)细胞的杨氏模量为3480.22±398.36 Pa。用3 mM的DOX孵育HeLa细胞1 h以后,杨氏模量降低至1376.52±71.99 Pa。将正常的HeLa细胞与0.5 mM的DOX孵育4 h后杨氏模量降低至1061.14±71.88 Pa。证实了基于AFM纳米压痕技术评估药效的可行性。2.进一步测试脂质体纳米药物功效,阿霉素脂质体(L)处理3 h(0.25 mM)后,HeLa细胞的杨氏模量为661.44±66.27 Pa。喜树碱(CPT)脂质体(L)处理3 h(0.25 mM)后,HeLa细胞的杨氏模量为654.42±65.61 Pa。同时在两种药物混合装载脂质体的情况下,以DOX与CPT4:1混合(L)和DOX与CPT1:4混合(L)的多药脂质体中发现了协同作用,L处理3 h(0.25mM)后,HeLa细胞的杨氏模量为606.61±65.88 Pa。进一步证实基于AFM纳米压痕技术测量药效的可行性。3.通过AFM力学检测技术测量细胞的弹塑性以评价纳米药物功效,HeLa细胞的弹塑性由未加药的25.11±1.43%升高到43.99±1.39%(3 h,0.25 mM)。该论文将为药物药效研究提供了一种直观有效的方法。