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肺腺癌细胞对谷胱甘肽纳米Fe3O4的内吞作用

来源:  作者:鄢祝兵,马勇杰,古宏晨,童乃虎,徐宏 [字体: ]

【关键词】  人肺腺癌细胞;谷胱甘肽;Fe3O4;内吞作用

   摘要: 目的   在体外观察人肺腺癌细胞(SPC-A1)对谷胱甘肽(GSSG)修饰的纳米Fe3O4的内吞作用及与培养温度、时间及浓度的关系。方法   通过透射电镜(TEM)与普鲁士兰染色法观察SPC-A1细胞对GSSG修饰的纳米Fe3O4的内吞作用。采用原子吸收光谱(AAS)法进行SPC-A1细胞粘附量及内吞量的定量分析。结果   TEM结果表明,在4℃下培养24h后GSSG修饰的纳米Fe3O4吸附于SPC-A1细胞表面;37℃下培养1h后SPC-A1细胞可内吞GSSG修饰的纳米Fe3O4细胞数目明显增加。AAS分析表明,SPC-A1细胞表面纳米Fe3O4的粘附量同培养时间及浓度呈正相关。GSSG修饰的纳米Fe3O4浓度较低(01或04mg/ml)时,内吞量在24h后达到饱和;GSSG修饰的纳米Fe3O4浓度较高(07或10mg/ml)时,内吞量在72h后达到饱和,单个细胞内吞量最大可达160pg。结论   SPC-A1细胞对GSSG修饰的纳米Fe3O4的内吞需要能量,内吞量依赖于浓度及培养时间。

  关键词: 人肺腺癌细胞;谷胱甘肽;Fe3O4;内吞作用

  Endocytosis of lung adenocarcinoma cell on glutathione modified magnetite(Fe3O4)nanoparticles   
  YAN Zhubing,MA Yongjie,GU Hongchen,et al.

  Institute of Micro and Nano Science and Technology,Shanghai Jiaotong University(Shanghai 200030,China)

  Abstract: Objective   To study the relationship between endocytosis of human lung adenocarcinoma cell line SPC-A1 modified by oxidized Glutathione(GSSG) and culture conditions including culture temperature,time and concentration.Methods   The uptake of GSSG-modified Fe3O4 nanoparticles by SPC-A1 cell was observed by transmission electron microscopy (TEM) and Prussian blue staining.The extracellular adhesion or intracellular uptake of GSSG-modified Fe3O4 nanoparticles were measured by atom absorb spectrum (AAS).Results   TEM results indicated that GSSG-modified Fe3O4 nanoparticles adhered on the membrane of SPC-A1 cell after bEing cultured at 4℃ for 1h or 24h,but SPC-Al cell could took up nanoparticles particles after cultured at 37℃ for 1h.Prussian blue staining indicated that SPC-Al cells containing GSSG-modified Fe3O4 nanoparticles were much more with the prolongation of culture time or the increase of concentration.AAS analysis indicated that the extracellular adhesion of GSSG-modified magnetic particles was depended on culture time and concentration.The uptake amount of GSSG-modiied Fe3O4 nanoparticles by SPC-A1 cell was saturated after 24h when the nanoparticles in low concentration (0.1mg/ml or 0.4mg/ml),the uptake was saturated after 72h when the nanoparticles in high concentration (0.7mg/ml or 1.0mg/ml).The maximal amount per SPC-A1 cell could reach 160pg.Conclusion   The uptake of GSSG-modified Fe3O4 nanoparticles by SPC-A1 cell is energy needed.It depends on the concentration of nanoparticles and saturates at certain time.

  Key words: human lung adenocarcinoma cell;glutathione;magenetite(Fe3O4);endocytosis
      
  氧化型谷胱甘肽(GSSG)由还原型谷胱甘肽(GSH)氧化而成,后者广泛分布于人体各器官内。在体内,GSSG与GSH在还原酶作用下可相互转化达到平衡状态〔1,2〕,因而Fe3O4纳米粒子经过GSSG修饰后可提高其生物相容性。细胞对Fe3O4纳米粒子的内吞量可影响细胞内热疗〔3〕、磁共振造影的效果〔4〕。本文采用透射电镜、普鲁士兰染色法、原子吸收光谱法等定性或定量方法观察人肺腺癌SPC-A1细胞对GSSG修饰的纳米Fe3O4的内吞作用及与培养温度、时间、浓度的相互关系。

  1   材料与方法

  11   磁性纳米粒子合成   Fe3O4纳米粒子表面进行GSSG修饰:称量705g FeCl3・6H2O与297g FeCl2・H2O,在磁力搅拌器上进行搅拌。温度上升到80℃后,加入20ml浓氨水,机械式搅拌器上反应30min,加入02gGSSG(上海化学试剂公司),在85℃条件下反应1h,除去氨水,将生成物用永磁铁分离出来,反复用去离子水洗涤5次,得到稳定的GSSG修饰的纳米Fe3O4,浓度为52mg/ml。

  12   GSSG修饰的纳米Fe3O4的表征   透射电镜(飞利浦-TECNAI20S-TWIN)观察生成的GSSG修饰的纳米Fe3O4的形貌,X-射线衍射仪(布鲁克-AXS转靶X射线粉未衍射仪)测量其晶体结构。

  13   透射电镜观察SPC-A1细胞对GSSG修饰的纳米Fe3O4的内吞作用   人肺腺癌细胞中国科学院细胞生物研究所)复苏后培养在含有10%小牛血清的RPMI-1640培养液(美国海克隆公司)中,置于CO2培养箱(美国热电公司)内培养并维持37℃、5%CO2。培养24h后培养液更换为02mg/ml GSSG修饰的纳米Fe3O4培养液,将3皿生长状况一致的SPC-A1细胞分别按如下条件继续培养:4℃下培养1h,37℃下培养1h,4℃下培养24h。分别收集3种培养条件下的细胞,采用文献〔5〕方法制样、观察。

  14   GSSG修饰的纳米Fe3O4在SPC-A1细胞表面粘附量的测定   SPC-A1细胞以每孔5×105的数目接种于6孔培养板,培养液体积为2ml。在37℃下培养24h后,去掉培养液,更换为02mg/ml
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