糖基化SiO2纳米微粒用于炎症性的治疗研究文献综述

 2022-12-06 05:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 课题的研究背景、意义和目的

背景:现如今,纳米技术的快速发展使得人工设计的纳米材料与人类和环境联系在一起的可能性大大提高。纳米颗粒能够与蛋白质、细胞膜、DNA、细胞器通过一系列生化反应共同形成一个纳米生物界面。而这些反应会导致蛋白质冠状物的形成、生物催化反应等,从而产生生物相容或相斥的结果。纳米颗粒的活性受到尺寸、形状、表面化学物质等等因素的影响,探索这些多样的纳米生物界面能让我们对纳米颗粒结构与活性之间的关系有进一步的了解。纳米生物界面是指人工合成的纳米材料或纳米颗粒系统与生物系统在纳米级的(层面上相互作用的界面。按照惯例来说,除了一小部分生物衍生的大分子比如胶原蛋白有活性外,大多数聚合物被认为几乎没有生物活性。但是,越来越多的证据说明这些在以前被认为没有生物活性的聚合物,无论是天然的还是合成的,在它们形成纳米颗粒后,在纳米生物界面上与生命系统反应时,都能够获取新的生物活性。我们的实验课题是通过研究纳米颗粒对巨噬细胞的抗炎免疫反应的作用来对纳米生物界面有进一步的了解。由于CLR家族的受体能够介导信号转导激活Macrophage的抗炎免疫反应,实验室有相关的 研究背景,所以我们选择了CLR家族中的MR及Dectin-1受体,探究纳米颗粒与这两种受体能否结合,又能否激活信号通路,发挥一定效应。

意义和目的:(1) 从纳米尺度的二氧化硅修饰的多糖颗粒角度对炎症性肠病的治疗进行研究,以弥补之前从未从该角度进行治疗研究的缺陷;对不同粒径的被二氧化硅修饰过的魔芋多糖进行有效性筛选,充分提高该纳米药物的疗效性;

(2)从纳米材料与细胞界面的相互作用的角度出发探究肠炎的治疗方法,这是一个全新的角度,能更好地探究纳米颗粒在机体中的真实作用机制,有望为研究肠炎疾病的治疗提供新的方向;

(3)从分子、细胞和个体三个水平对二氧化硅修饰的纳米药物在炎症性肠病治疗中的作用进行了全面系统的研究,特别关注了纳米物质与细胞相互作用的生物学界面上的关键分子事件,并以此为目标发展了一系列有针对性的技术手段,为未来的纳米物质与生命系统的相互作用提供了基础。

  1. 课题研究的主要内容
  2. 制备不同尺寸的KGM-SiO2纳米颗粒,对KGM-SiO2纳米颗粒进行元素分析,利用电镜ATM测定颗粒的粒径、分析颗粒表征。
  3. 筛选最适尺寸的KGM-SiO2纳米颗粒:用不同尺寸的纳米颗粒分别刺激腹腔巨噬细胞,利用ELISA、Q-PCR、Flow Cytometry等方法筛选出效果最佳的合适尺寸的KGM-SiO2纳米颗粒。
  4. 多糖纳米颗粒对Macrophage表面受体作用机理的研究:利用免疫荧光、Co-Immunoprecipitation方法研究纳米颗粒与巨噬细胞表面的MR及Dectin-1两个受体的作用关系。
  5. 多糖纳米颗粒对Macrophage细胞内作用机理的研究;通过WESTERN等实验探究多糖颗粒的加入是否能激活ERK MAKP信号通路以及是否引起抗炎免疫反应有关因子的变化。

建立小鼠TNBS肠炎模型,给药,通过各种病理学指标判断多糖纳米颗粒 是否缓解了小鼠的肠炎症状。

三、研究难点

近年来针对炎症性肠病治疗的研究有很多,如敲除T细胞法、抑炎因子的使用、抗肿瘤坏死因子alpha;(TNF-alpha;)的治疗策略、阻断炎症细胞浸润法、肠道共生菌的调节、抗氧化治疗等,但就目前的研究进展来看,临床效果都不甚理想。

我们设计的纳米材料开辟了一种新的治疗方法,因其创新性比较大,可借鉴的研究成果会比较少,这就需要从头不断摸索,做好不断失败重新再来的准备,实验过程也需要认真谨慎地进行设计。对于疾病疗法的研究,最终目的是要应用于临床,造福人类。仅在动物模型上的成功离临床上的推广应用也还会有种种困难需要解决,这就需要致力于此的每一位研究者的不懈努力。

四、进度安排

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