脂质-DNA复合结构的细胞应用
发布时间：2022-05-08 09:43
受体-配体相互作用在细胞的信号转导,新陈代谢和生长方面发挥着重要的作用。对于不同的细胞或细胞的不同状态,受体的种类和数量存在巨大的差异。虽然一些具有靶向性的分子探针能够可视化细胞膜上受体的分布,甚至实现肿瘤的诊断和靶向治疗,但针对内源性受体,筛选和设计具有正交性的受体-配体相互作用仍然面临着巨大的挑战。DNA链能通过Watson-Crick碱基互补配对原则杂交,并能通过改变碱基的种类和数目设计不同的DNA链。因此该过程具有高度的特异性和可编程性,理论上可以设计无限组正交相互作用对。本工作是通过DNA框架核酸编码并模拟具有正交性的受体-配体相互作用体系,并将该体系应用于细胞的模式识别,多价配体-受体相互作用研究,基于活细胞的细胞计算网络的构建。具体内容如下:第一,通过细胞膜表面DNA编码生物模拟的受体-配体相互作用体系,实现不同细胞的模式识别。胆固醇修饰的单链DNA能够插入细胞膜上,我们将锚定在细胞膜上的DNA链称为人工受体（ADR）。细胞质膜上分布着大量胆固醇,通常集中在与细胞内化作用相关的小窝蛋白结构域和脂筏。我们将带有手臂链的四面体DNA框架核酸（TDF）作为配体,其能通过碱基互补...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 脂质和DNA
1.1.1 脂质纳米结构
1.1.2 DNA纳米结构
1.1.3 脂质-DNA复合结构
1.2 脂质-DNA复合结构的应用
1.2.1 脂质-DNA复合结构的合成
1.2.2 脂质-DNA复合结构调控细胞相互作用
1.2.3 脂质-DNA复合结构构建膜孔复合物
1.2.4 脂质-DNA复合结构分析细胞膜组分的动态变化
1.2.5 脂质-DNA复合结构重塑细胞膜的形貌
1.2.6 脂质-DNA复合结构研究细胞膜机械力
1.2.7 脂质-DNA复合结构研究药物递送
1.2.8 脂质-DNA复合结构所面临的挑战
1.3 本课题的设计
第2章 基于细胞膜上DNA编码的受体-配体相互作用的细胞分类
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂和仪器
2.2.2 ADR锚定细胞膜
2.2.3 制备TDFs
2.2.4 配体-受体相互作用
2.2.5 细胞成像
2.2.6 流式细胞仪检测
2.2.7 模式分析的细胞图像
2.3 结果和讨论
2.3.1 ADR阳性细胞的制备
2.3.2 ADR与TDF配体结合
2.3.3 ADR与TDF配体的相互作用具有正交性
2.3.4 ADR的重分布途径
2.3.5 不同细胞ADR与TDF配体的分布模式不同
2.3.6 基于受体-配体分布模式的细胞分类
2.4 结论
第3章 基于DNA编码的受体-配体相互作用的TDF的细胞定量递送
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂和仪器
3.2.2 ADR锚定细胞膜
3.2.3 制备TDFs
3.2.4 配体-受体相互作用
3.2.5 细胞成像
3.2.6 流式细胞仪检测
3.3 结果和讨论
3.3.1 ADR能提高TDF配体的细胞内化效率
3.3.2 聚肌苷对内化作用的影响
3.3.3 ADR介导的TDF配体与细胞的相互作用
3.3.4 基于多价配体的加权运算
3.4 结论
第4章 基于细胞膜上DNA编码的细胞计算
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和仪器
4.2.2 ADR修饰细胞膜
4.2.3 配体TDF的制备
4.2.4 制备Dox@TDF
4.2.5 流式细胞仪检测
4.2.6 MTT测量细胞活性
4.3 结果和讨论
4.3.1 “与”逻辑门的构建
4.3.2 “或”逻辑门的构建
4.3.3 细胞计算依赖的药物递送
4.4 结论
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNA自组装结构在纳米诊疗中的应用[J]. 代江兵,谷佩霖,冯灵玉,李宇,彭红珍,李晴暖,王丽华,樊春海. 中国科学:化学. 2019(09)
[2]阴离子交换色谱在DNA纳米结构纯化中的应用[J]. 邢淑,江大卫,崔呈俊,王丽华,黄庆. 中国科学:化学. 2015(11)
本文编号：3651417
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 脂质和DNA
1.1.1 脂质纳米结构
1.1.2 DNA纳米结构
1.1.3 脂质-DNA复合结构
1.2 脂质-DNA复合结构的应用
1.2.1 脂质-DNA复合结构的合成
1.2.2 脂质-DNA复合结构调控细胞相互作用
1.2.3 脂质-DNA复合结构构建膜孔复合物
1.2.4 脂质-DNA复合结构分析细胞膜组分的动态变化
1.2.5 脂质-DNA复合结构重塑细胞膜的形貌
1.2.6 脂质-DNA复合结构研究细胞膜机械力
1.2.7 脂质-DNA复合结构研究药物递送
1.2.8 脂质-DNA复合结构所面临的挑战
1.3 本课题的设计
第2章 基于细胞膜上DNA编码的受体-配体相互作用的细胞分类
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂和仪器
2.2.2 ADR锚定细胞膜
2.2.3 制备TDFs
2.2.4 配体-受体相互作用
2.2.5 细胞成像
2.2.6 流式细胞仪检测
2.2.7 模式分析的细胞图像
2.3 结果和讨论
2.3.1 ADR阳性细胞的制备
2.3.2 ADR与TDF配体结合
2.3.3 ADR与TDF配体的相互作用具有正交性
2.3.4 ADR的重分布途径
2.3.5 不同细胞ADR与TDF配体的分布模式不同
2.3.6 基于受体-配体分布模式的细胞分类
2.4 结论
第3章 基于DNA编码的受体-配体相互作用的TDF的细胞定量递送
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂和仪器
3.2.2 ADR锚定细胞膜
3.2.3 制备TDFs
3.2.4 配体-受体相互作用
3.2.5 细胞成像
3.2.6 流式细胞仪检测
3.3 结果和讨论
3.3.1 ADR能提高TDF配体的细胞内化效率
3.3.2 聚肌苷对内化作用的影响
3.3.3 ADR介导的TDF配体与细胞的相互作用
3.3.4 基于多价配体的加权运算
3.4 结论
第4章 基于细胞膜上DNA编码的细胞计算
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和仪器
4.2.2 ADR修饰细胞膜
4.2.3 配体TDF的制备
4.2.4 制备Dox@TDF
4.2.5 流式细胞仪检测
4.2.6 MTT测量细胞活性
4.3 结果和讨论
4.3.1 “与”逻辑门的构建
4.3.2 “或”逻辑门的构建
4.3.3 细胞计算依赖的药物递送
4.4 结论
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNA自组装结构在纳米诊疗中的应用[J]. 代江兵,谷佩霖,冯灵玉,李宇,彭红珍,李晴暖,王丽华,樊春海. 中国科学:化学. 2019(09)
[2]阴离子交换色谱在DNA纳米结构纯化中的应用[J]. 邢淑,江大卫,崔呈俊,王丽华,黄庆. 中国科学:化学. 2015(11)
本文编号：3651417
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