通过使用和武力光谱来对人体唾液中的外来体进行纳米级别的结构力学表征杨文清.ppt

通过使用AFM,FESEM和武力光谱来对人体唾液 中的外来体进行纳米级别的结构力学表征 School of Biological Science and Medical Engineering 杨文清 123513 2012.11.01 * * 外来体： 外来体（exosome）是一种备受关注的细胞内结构。外来体是一种小型的细胞膜包裹的结构，它在细胞内形成，但最后会被转移至胞外。这些纳米级的小 囊泡最早是在1980年代被发现的，但是在长达10年的时间里都没人注意过它们，大家只将这些外来体看做是细胞清理垃圾的一种方式。 现在科学家们打算利用外切体作为载体将药物递送到体内的特定部位，因为外来体属于人体内的天然物质，所以和其它载体相比不存在毒性问题，也不太会引发人体的免疫反应，而且外来体具有独特的生理作用和标记功能在临床治疗中。 * 本文献的目的： 外来体由于其细胞类型特异性蛋白和源细胞生理条件不同，因而有很大的区别。基于一定数量外来体的半定量式蛋白组学和转录学分析并不能充分分析每个外来体的蛋白质和表面受体，因而不能分析出每个外来体结构和表面分子。 本研究通过使用AFM和FESEM在不同外力作用下可以获得单个外来体独特的不同结构，及其表面受体与抗体金的不同程度的特异性靶向。 * 一、外来体纳米级结构分析： 左图为在AM-AFM和FESEM观测下的单一的唾液外来体的结构。图a为轻敲方式＜1nN时，外来体显示出均匀的50-70nm的圆形。图b为在更大的力2nN时，AM-AFM相图像显示出类似直径100nm的囊泡图像，囊泡中间发生凹进。图c为当力为2nN时，外来体显示出类似于戒指的三叶形状，其中一个中心发生凹进。图e为高分辨FESEM图像，从图中外来体呈现出圆凸形，而不是中间凹进。结合之前的a图可以得到结论，在力更低的情况下，外来体表面更倾向于表现出圆，中间突出的外在结构。因而可以看出在不同的成像参数不同的情况下外来体表现出不同的结构和生物力学性能。 * 二、外来体生物性能分析： * 外来体的生物力学性能对于其在胞外分泌和细胞间运输发挥这、着重要作用。 从上图a,b,c,d中可以看到随着外力达到最大2.18nN时，囊泡具有最大的侧向尺寸和凹进区域也倾向于最大。而图e,f为外力与囊泡的侧向尺寸以及中间凹进区域大小的关系图，可以看出随着外力的降低，囊泡的尺寸以及中间凹进区域逐渐变小。 * 三、外来体的表面生物分子活性分析： 我们使用抗CD63抗体偶联的金纳米粒子作为特异性物质与外来体的表面受体进行靶向连接，利用AFM进行成像。 从图a中可以看到金探针与外来体表面发生特异性吸附，从而可以得出CD63分子的特异性靶向作用。图b为外力在30-200pN之间，特异性吸附和非特异性吸附的量的柱状图，从图中可以看到当外力小于50pN时发生非特异性吸附。 * 总结： 本文献主要是对单个人体唾液外来体的结构，生物化学，机械性能等特性的研究。通过分析100nm人体唾液外来体的表面三叶结构，证实了外来体表面可逆性弹性改变性能，从而可用于生物标记和病理癌症等的检测。 作为纳米级别的生物结构，外来体对于形成载药胶囊，模拟提高药物运输系统提供了一种新的途径。在它本身很好的生物相容性和纳米尺寸效应的基础上，单个外来体的表面结构，尺寸以及力学性质也给外来体的载药运输释放提供了很好的临界数据。 * 谢谢！