細胞自發光探針載基因量子點的制備和成像研究
摘要：本研究的目的是驗證量子點攜帶的熒光素酶在細胞內表達后,能否同時激發作為基因載體的量子點,從而構建基于量子點的活細胞自發光探針。利用殼聚糖修飾量子點構建基因運送載體CS-Qdots并對其進行表征;檢測CS-Qdots能否被生物發光細胞在宏觀距離上激發;并利用CS-Qdots運送真核細胞熒光素酶報告基因質粒pCMV-luciferase至肝癌細胞內,檢測蟲熒光素酶基因表達后生物發光波長的改變,在體內外成像中證明CS-Qdots是否被生物發光的能量激發。結果顯示:制備的CdTe量子點和殼聚糖修飾后的CS-Qdots納米顆粒在透射電鏡下表現為分散均勻的晶體和球菌,CdTe量子點直徑約為5 nm,CS-Qdots納米顆粒直徑約為20~30 nm。動態光散射分析顯示,CdTe量子點和CS-Qdots納米顆粒水合粒子直徑分別為102.7±4.4 nm和583.0±13.7 nm。殼聚糖修飾后的量子點表面出現殼聚糖特有的基團,表面電荷也由-16.31 mV轉為28.02 mV。光譜分析顯示量子點具有很寬的吸收光譜和窄而對稱的發射光譜。pCMV-luciferase質粒DNA和CS-Qdots結合后,凝膠阻滯實驗顯示,當CS-Qdots∶pCMV-luciferase>10∶1(質量比)時,質粒可與納米顆粒完全結合。在體外發光細胞激發熒光實驗中,CS-Qdots納米顆粒可以被接種在細胞培養板上的生物發光細胞直接激發。以CS-Qdots作為基因載體運送pCMV-luciferase至腫瘤細胞內表達,在體內外的生物發光成像實驗中,均證明成像信號的最大發射波長從生物發光的峰值560 nm躍遷至量子點的發射峰值630 nm,這一結果間接證實了在細胞內表達的生物發光信號可以直接激發作為基因載體的CS-Qdots納米顆粒。本研究證實CS-Qdots可被細胞內生物發光能量以非結合的形式激發,載基因量子點納米顆粒pCMV-luciferase/CS-Qdots可作為活細胞自發熒光成像的探針。
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