纳米金对内皮细胞黏附和增殖行为的调控
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将纳米金共价连接在玻璃片表面后 ， 内 皮 细 胞 在 其 表 面 的黏 附 及 增 殖 效 果 与 不 含 纳 米 金 参 比 材 料 无 显 著 性
差异 ， 黏着斑染 色及 Ａ Ｏ ／ Ｅ Ｂ染色实验表 明内皮 细胞可在固定化纳米金修饰表面形成 良好 的黏 附并在增殖 过
程 中保 持 良好 的活 性 ．
关键词
纳米金 ；内皮细胞黏附和增殖 ； 表 面价 态 ；固定化
０ ６ ３ １ 文 献标 志码 Ａ
中 图分 类 号
近年来 ，纳米金 由于具有 独特 的光 学性 质 、良好 的稳 定性 和生 物相 容 性 以及 相对 容 易 的制 备 和表 面修饰 等特 点 ， 而被 广 泛应用 于 生物 医用材 料 研 究 ¨ ｊ ．纳 米 金 能将 靶 向 、诊 断 和治 疗 等功 能 很 好地
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ３ － ２ ５ ．网络 出版 日期 ： ２ ０ １ ５ ０６ － ． １ １ ．
基金项 目： 国家 自然科学基金（ 批准号 ： ５ １ ２ ７ ３ ０ ９ ５ ） 、国家基础科学人才培养基金 （ 批准号 ： Ｊ １ １ ０ ３ ３ ０ ６ ） 、 天津市 自然科学基金青年项 目（ 批 准号 ： １ ４ Ｊ Ｃ ＱＮ Ｊ Ｃ ０ ３ ５ ０ ０ ） 、国家“ 九七三” 计划项 目（ 批准号 ：２ ０ １ １ Ｃ Ｂ ６ ０ ６ ２ ０ ２） 和教 育部长 江学者创 新 团队发 展计划项 目（ 批准 号 ：
纳 米 金 对 内皮 细 胞 黏 附 和 增 殖 行 为 的 调 控
王碧翠 ，王 蔚 ，张经纬 ， 袁 直
（ 功能高分子教育部重点实验室 ， 南 开大学高分子化学研究所 ，
天 津 化 学 化 工 协 同创 新 中 心 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ １ ）
摘要
通过选择不 同还原剂分别制备 了表 面 Ａ ｕ （Ｉ） 含量 为 ０和 ２ １ ． ５ ２ ％（ 原子分数 ） 的纳 米金胶体 ．通过 内
Ｖｏ １ ． ３ ６
２ ０ １ ５年 ８月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥ ＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＩ ＥＳ
Ｎｏ ． ８
１ ６ １ ９ ～１ ６ ２ ０ １ ５ ０ ２ ４ ４
皮细胞的黏附和增殖实验 ， 显示 纳米 金表 面金元素 价态对 内皮细胞 生长行 为无显 著影 响 ； 但 游离态 纳米金
对内皮细胞的生长具有一定浓度依赖性 的抑制作用 ．当纳米 金的浓度从 ０ ． ０ １ ｎ ｍｏ ￣Ｌ增加到 １ ｎ ｍｏ ＶＬ时 ， 细
胞黏附率下降约 １ ６ ％， ７ ｄ 后 细胞增殖数量降低约 １ ２ ％．纳米 金对 内皮细胞 的抑 制效果 与其 固定状态 有关．
其与脂质体形成复合物 ， 在体 内外对内皮细胞进行标记．实验结果证明 ， 材料能进入细胞并保持荧光 成 像 能力 ， 且 不影 响 内皮细 胞 的正常 功能 ．在 药物 治疗 方 面 ，纳米 金在 药 物 传 输 载体 和 光 热疗 法 方 面 也 有很 多应 用 ．如 Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ 等 制备 了一 种 具 有癌 症 显 影 和治 疗 双 重 功能 的纳 米金 材 料 ，通 过 巯 基
结合 到同一 体 系 中¨ ．Ｐ ｏ ｒ ｔ ａ等 通过 巯基 将 多 肽 型 的 靶 向配 体 精 氨 酸一 甘 氨 酸一 天 冬 氨酸 （ Ｒ Ｇ Ｄ） 修 饰
到纳米 金上 ， 将 其 与人类 胶质 母 细胞瘤 细胞 作用 ， 通过 Ｒ Ｇ Ｄ靶 向到癌 细胞上 过表 达 的整合 素受 体 ， 并 通 过受 体介 导 的 内吞 作用 使纳 米粒 子 内化进 入细胞 ．Ｙ ｅ ｈ等 制备 了粒径 为 ２ Ｙ ｌ ｍ荧 光 纳米 金簇 ， 并将
将 连 有酶 敏感 序列 多肽 的抗癌 药 物阿霉 素修 饰 到纳米 金表 面 ， 通过 酶 敏感 和还 原敏 感 均可 使 纳米 材 料 在进入 癌 细胞后 将 阿霉 素释放 出来 ，既可 以杀死 癌 细胞又 可 以荧光 成像 ． 对 内皮细 胞 的迁 移 、 黏 附 和增殖 等行 为 的研 究 受到许 多生 物 医用 材料 研 究 者 的关注 ， 而 对纳 米 金 在这 方 面的应 用存 在争 议 ．Ｇ ｕ ｒ ｕ ｎ ａ ｔ ｈ ａ ｎ等 ¨ 通 过 生物 合 成 的方 法 制 备 纳 米 金 ，在 血 管 内皮 生 长 因子 （ Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ ） 诱导 牛视 网膜 血 管 内皮 细 胞 增 殖 的情 况 下 加 入 纳 米 金 ，发 现 纳 米 金 能 够 结 合 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ ，影 响 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ与 受体 的结 合 ， 抑制 细胞 的 增殖 ．Ｍｕ ｋ ｈ ｅ ｒ ｊ ｅ ｅ等 ¨ 证 明 了化 学 合 成 的裸 金 对 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ诱 导 的 内 皮 细胞 增殖 的抑制起 到关 键作 用 ， 但 纳米 金表 面 修饰 配 体 ，则 没有 这 种 抑 制效 果 ．Ｍ ｉ ｌ ｌ ａ ｒ 等＿ ｌ 将 化 学 合成 的纳 米 金修 饰 具有 特 定 功能 的 多 肽 ， 研 究其 对 血管 新 生 的抑 制 和促 进作 用 ．Ｐ ａ ｔ ｒ ａ等 通过 生 物 合成 的方 法 ， 利 用希 茉莉 叶提 取物 作 为纳 米 金 的还 原 剂 和保 护 剂 ，由于 希茉 莉 （ Ｈ Ｐ ） 本 身 也是 伤 口愈 合 的传统 药物 ，因此 Ａ ｕ — Ｈ Ｐ纳米 材料 具有促 进 内皮 细胞 增殖 和迁 移 的作 用 ． 由此 可见 ，不 同制备方 法 和表 面性 质 的纳 米金 ， 对 内皮 细胞 行 为 的影 响是 不 同的．本 文 主要 在 体 外细 胞水 平上 研究 了纳 米金 材料 对 内皮 细胞 行 为 的影 响 ．首先确定 柠 檬 酸钠还 原法 制 备 的纳 米金 表 面
差异 ， 黏着斑染 色及 Ａ Ｏ ／ Ｅ Ｂ染色实验表 明内皮 细胞可在固定化纳米金修饰表面形成 良好 的黏 附并在增殖 过
程 中保 持 良好 的活 性 ．
关键词
纳米金 ；内皮细胞黏附和增殖 ； 表 面价 态 ；固定化
０ ６ ３ １ 文 献标 志码 Ａ
中 图分 类 号
近年来 ，纳米金 由于具有 独特 的光 学性 质 、良好 的稳 定性 和生 物相 容 性 以及 相对 容 易 的制 备 和表 面修饰 等特 点 ， 而被 广 泛应用 于 生物 医用材 料 研 究 ¨ ｊ ．纳 米 金 能将 靶 向 、诊 断 和治 疗 等功 能 很 好地
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ３ － ２ ５ ．网络 出版 日期 ： ２ ０ １ ５ ０６ － ． １ １ ．
基金项 目： 国家 自然科学基金（ 批准号 ： ５ １ ２ ７ ３ ０ ９ ５ ） 、国家基础科学人才培养基金 （ 批准号 ： Ｊ １ １ ０ ３ ３ ０ ６ ） 、 天津市 自然科学基金青年项 目（ 批 准号 ： １ ４ Ｊ Ｃ ＱＮ Ｊ Ｃ ０ ３ ５ ０ ０ ） 、国家“ 九七三” 计划项 目（ 批准号 ：２ ０ １ １ Ｃ Ｂ ６ ０ ６ ２ ０ ２） 和教 育部长 江学者创 新 团队发 展计划项 目（ 批准 号 ：
纳 米 金 对 内皮 细 胞 黏 附 和 增 殖 行 为 的 调 控
王碧翠 ，王 蔚 ，张经纬 ， 袁 直
（ 功能高分子教育部重点实验室 ， 南 开大学高分子化学研究所 ，
天 津 化 学 化 工 协 同创 新 中 心 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ １ ）
摘要
通过选择不 同还原剂分别制备 了表 面 Ａ ｕ （Ｉ） 含量 为 ０和 ２ １ ． ５ ２ ％（ 原子分数 ） 的纳 米金胶体 ．通过 内
Ｖｏ １ ． ３ ６
２ ０ １ ５年 ８月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥ ＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＩ ＥＳ
Ｎｏ ． ８
１ ６ １ ９ ～１ ６ ２ ０ １ ５ ０ ２ ４ ４
皮细胞的黏附和增殖实验 ， 显示 纳米 金表 面金元素 价态对 内皮细胞 生长行 为无显 著影 响 ； 但 游离态 纳米金
对内皮细胞的生长具有一定浓度依赖性 的抑制作用 ．当纳米 金的浓度从 ０ ． ０ １ ｎ ｍｏ ￣Ｌ增加到 １ ｎ ｍｏ ＶＬ时 ， 细
胞黏附率下降约 １ ６ ％， ７ ｄ 后 细胞增殖数量降低约 １ ２ ％．纳米 金对 内皮细胞 的抑 制效果 与其 固定状态 有关．
其与脂质体形成复合物 ， 在体 内外对内皮细胞进行标记．实验结果证明 ， 材料能进入细胞并保持荧光 成 像 能力 ， 且 不影 响 内皮细 胞 的正常 功能 ．在 药物 治疗 方 面 ，纳米 金在 药 物 传 输 载体 和 光 热疗 法 方 面 也 有很 多应 用 ．如 Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ 等 制备 了一 种 具 有癌 症 显 影 和治 疗 双 重 功能 的纳 米金 材 料 ，通 过 巯 基
结合 到同一 体 系 中¨ ．Ｐ ｏ ｒ ｔ ａ等 通过 巯基 将 多 肽 型 的 靶 向配 体 精 氨 酸一 甘 氨 酸一 天 冬 氨酸 （ Ｒ Ｇ Ｄ） 修 饰
到纳米 金上 ， 将 其 与人类 胶质 母 细胞瘤 细胞 作用 ， 通过 Ｒ Ｇ Ｄ靶 向到癌 细胞上 过表 达 的整合 素受 体 ， 并 通 过受 体介 导 的 内吞 作用 使纳 米粒 子 内化进 入细胞 ．Ｙ ｅ ｈ等 制备 了粒径 为 ２ Ｙ ｌ ｍ荧 光 纳米 金簇 ， 并将
将 连 有酶 敏感 序列 多肽 的抗癌 药 物阿霉 素修 饰 到纳米 金表 面 ， 通过 酶 敏感 和还 原敏 感 均可 使 纳米 材 料 在进入 癌 细胞后 将 阿霉 素释放 出来 ，既可 以杀死 癌 细胞又 可 以荧光 成像 ． 对 内皮细 胞 的迁 移 、 黏 附 和增殖 等行 为 的研 究 受到许 多生 物 医用 材料 研 究 者 的关注 ， 而 对纳 米 金 在这 方 面的应 用存 在争 议 ．Ｇ ｕ ｒ ｕ ｎ ａ ｔ ｈ ａ ｎ等 ¨ 通 过 生物 合 成 的方 法 制 备 纳 米 金 ，在 血 管 内皮 生 长 因子 （ Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ ） 诱导 牛视 网膜 血 管 内皮 细 胞 增 殖 的情 况 下 加 入 纳 米 金 ，发 现 纳 米 金 能 够 结 合 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ ，影 响 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ与 受体 的结 合 ， 抑制 细胞 的 增殖 ．Ｍｕ ｋ ｈ ｅ ｒ ｊ ｅ ｅ等 ¨ 证 明 了化 学 合 成 的裸 金 对 Ｖ Ｅ Ｇ Ｆ诱 导 的 内 皮 细胞 增殖 的抑制起 到关 键作 用 ， 但 纳米 金表 面 修饰 配 体 ，则 没有 这 种 抑 制效 果 ．Ｍ ｉ ｌ ｌ ａ ｒ 等＿ ｌ 将 化 学 合成 的纳 米 金修 饰 具有 特 定 功能 的 多 肽 ， 研 究其 对 血管 新 生 的抑 制 和促 进作 用 ．Ｐ ａ ｔ ｒ ａ等 通过 生 物 合成 的方 法 ， 利 用希 茉莉 叶提 取物 作 为纳 米 金 的还 原 剂 和保 护 剂 ，由于 希茉 莉 （ Ｈ Ｐ ） 本 身 也是 伤 口愈 合 的传统 药物 ，因此 Ａ ｕ — Ｈ Ｐ纳米 材料 具有促 进 内皮 细胞 增殖 和迁 移 的作 用 ． 由此 可见 ，不 同制备方 法 和表 面性 质 的纳 米金 ， 对 内皮 细胞 行 为 的影 响是 不 同的．本 文 主要 在 体 外细 胞水 平上 研究 了纳 米金 材料 对 内皮 细胞 行 为 的影 响 ．首先确定 柠 檬 酸钠还 原法 制 备 的纳 米金 表 面