《螢光矽納米顆粒的細胞和活體生物學效應研究》是依託蘇州大學，由蘇媛媛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：螢光矽納米顆粒的細胞和活體生物學效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蘇媛媛
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
矽納米結構由於其良好的光/電性能、表面極易被修飾以及易與傳統矽平面工藝兼容等優異的性能，被廣泛套用於生物感測、生物成像、腫瘤診斷及治療等生物、生物醫學研究領域。然而，關於矽納米結構的生物學效應的研究目前尚在起步，極大阻礙了矽納米結構的實際套用。基於此，本項目將選取不同表面修飾的螢光矽納米顆粒為研究對象，從細胞和活體兩個層面對其生物學效應展開系統研究。在細胞層面，將研究螢光矽納米顆粒跨膜運輸途徑及其在細胞內的定位；在此基礎上對其細胞毒性進行考察，探究其可能機制。在活體層面，將系統研究螢光矽納米顆粒在動物體內的代謝動力學過程和組織分布；並進一步對其活體毒性進行考察，力圖發現具備良好生物相容性的螢光矽納米顆粒，為其更好地用於生物學、生物醫學成像等領域奠定基礎。
結題摘要
伴隨納米生物醫學發展，國家自然科學基金委在“十三五”發展規劃中明確指出將重點支持納米安全性和生物學效應研究，認為相關方向的發展對保持並提升我國在納米生物醫學領域的國際競爭力和國際地位具有重要的戰略意義。近年來，矽納米結構由於其良好的光/電性能，被廣泛套用於生物感測、生物成像、腫瘤診斷及治療等生物、生物醫學研究領域。然而，關於矽納米結構的生物學效應研究目前尚在起步，極大阻礙了矽納米結構的實際套用。針對上述研究背景和該領域存在的機遇和挑戰，在國家自然科學基金委青年項目的支持下，本項目圍繞螢光矽納米顆粒的生物學效應，從細胞和活體兩個層面對其生物行為學和毒理特性進行系統考察。具體來說，我們首先充分結合螢光矽納米顆粒的螢光特性，採用共聚焦螢光顯微鏡和流式細胞儀等方法揭示其時間依賴的細胞攝取動力學、能量依賴的格線蛋白和胞膜窖介導的胞吞運輸途徑、及時間依賴的胞內定位（即短時間內定位於胞內體，隨後進入高爾基體或溶酶體）。與此同時，採用多種手段，如MTT檢測法、ATP含量測定法、LDH水平測定法及鈣黃綠素-AM (Calcein-AM) 和碘化丙啶 (PI)活/死細胞測定法等，從不同方面對其毒性進行探討，驗證其良好的生物相容性。此外，利用螢光半定量和光譜精確定量法對其在動物體內的代謝動力學、體內分布和排泄途徑等進行多角度分析。項目開展期間，相關工作累計發表SCI論文24篇，其中影響因子＞5.0的論文計21篇。相關工作得到國內外同行的高度評價，因此受邀在國際權威期刊Adv Mater（2016）上發表綜述文章，系統闡述矽納米生物技術在生物成像、分析檢測和疾病診治方面的套用研究，並詳細分析矽納米結構的生物學效應研究進展。通過本項目支持，項目負責人於2017年獲評江蘇省自然科學基金優秀青年項目。總體而言，本項目立足於考察螢光矽納米顆粒的生物學效應，所開展的工作具有重要的原創性和鮮明的特色，所取得研究進展將為矽納米生物技術在生物醫學等相關領域的更進一步的發展和臨床套用奠定基礎。
