基于NaYF4:Yb,Er上转换材料的功能性多糖纳米探针的构建

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多糖是生物体内重要的基本物质之一,不仅可以提供机体能量,而且也是细胞的重要组成成分,具有提高机体免疫力、增强造血功能、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老和降血糖等多种功能。由于多糖的生物合成复杂,结构上具有多羟基和多分支的特点,致使目前多糖的研究方法尚不足,因此创建新的多糖研究方法,对于多糖结构解析及分子机理的研究尤为重要。本文采用具有优良光学性质的纳米材料对多糖进行荧光标记,进而研究建立多糖的示踪方法,为多糖研究提供新的技术和手段。本课题采用了两种纳米材料,一种是基于NaYF4:Yb,Er上转换材料构建多糖纳米探针。由于上转换材料组织穿透能力强、对生物组织损伤较小、无背景荧光干扰等优点,能够更好地提高示踪的灵敏度。构建方法:首先通过NaCNBH3将牛血清白蛋白(BSA)与葡聚糖(Dextran)共价偶联,再利用牛血清白蛋白游离的氨基与NaYF4:Yb,Er上转换材料共价偶联。细胞示踪实验的结果表明:葡聚糖探针能够识别并结合到THP-1细胞表面的葡聚糖受体上,说明构建的葡聚糖探针具有特异性的识别能力,并且荧光图片清晰。这种构建方法较简单快速,为多糖的研究提供了一种新的方法。第二种方法是用CdTe荧光量子点与长白山特产真菌松杉灵芝中提取的蛋白多糖SBT偶联,实现对多糖与细胞相互作用机制的研究,多糖在动物体内代谢分布研究中的实际应用。分别将SBT与生物素(Biotin),量子点与链霉亲和素(SA)共价偶联,然后利用Biotin与SA专一亲和作用构建SBT多糖探针。研究发现SBT可以与THP-1细胞表面受体结合,并且SBT受体呈不均分布。在裸鼠体内的代谢研究中发现SBT多糖在裸鼠的多个器官有分布。本课题构建了新颖的NaYF4:Yb,Er上转换荧光多糖探针,并成功在细胞膜上进行多糖受体示踪,同时运用了本实验室已经确立的方法构建CdTe荧光多糖探针,实现了提取多糖在细胞膜上未知受体的探查以及提取多糖在裸鼠整体的代谢分布研究。为多糖的研究提供了新的研究方法。
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