血管内皮细胞损伤的实时监测及药物保护研究

摘要

细胞是生物体基本结构和功能的单位，细胞研究是征服疾病和揭示生命奥秘的基础环节之一。本文针对体外培养的细胞，利用压电传感技术和电化学方法等，开展了在不同的界面上对细胞的粘附、生长、增殖、损伤等细胞行为和形态变化的研究。
　　本研究主要内容包括：⑴将半胱氨酸与甲硫氨酸分别修饰在QCM金电极上，构建两种不同的电极表面:亲水性电极表面和疏水性电极表面。以修饰电极为工作电极，利用循环伏安法(CV)和交流阻抗技术(EIS)，结合显微镜观察结果和MTT实验分别对不同电极表面人脐静脉血管内皮细胞HUVEC-C的粘附生长及H2O2诱导的氧化损伤结果进行了研究。结果表明:亲水性电极表面有利于促进细胞的粘附和增殖，而疏水性电极表面对细胞的粘附生长有一定的抑制作用。过氧化氢的强氧化性导致贴壁细胞发生严重的氧化损伤。相对于亲水性电极表面，疏水性电极表面的细胞的损伤程度更大，这与甲硫氨酸修饰电极表面细胞的粘附生长状况较差有关。⑵通过电化学聚合赖氨酸和滴干石墨烯量子点(GQDs)制备了聚赖氨酸(PLL)和GQDs修饰的玻碳电极GCE/PLL/GQDs，利用循环伏安法研究了槲皮素在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明，赖氨酸聚合圈数为100圈、静置时间为200 s、B-R缓冲液pH值为6.0时峰电流最大。利用差分脉冲伏安法(DPV)对不同浓度的槲皮素开展了电化学检测，DPV氧化峰峰电流与槲皮素的浓度在0.05μM～5.0μM范围内呈良好的线性关系。该修饰电极成功用于银杏达莫注射液中槲皮素含量的分析，回收率较高。⑶使用石英晶体微天平(QCM)实时监测人脐带静脉内皮细胞(HUVEC-C)在金电极上的粘附、铺展和增殖过程。细胞的正常粘附行为引起的粘密度效应导致谐振频率的降低和动态电阻的增加。加入H2O2后HUVEC-C细胞的氧化损伤引发细胞铺展面积和电极表面细胞覆盖度的下降，导致QCM响应信号的逆转。研究表明，细胞的损伤程度与H2O2的浓度有关，预先在培养基中加入的0.05 mM槲皮素可以完全消除1.0 mM H2O2氧化作用的影响。当2.5 mM H2O2诱导氧化损伤HUVEC-C细胞时，增加槲皮素的浓度对HUVEC-C细胞有一定的保护作用。显微镜观察、电化学测量和MTT实验均验证了QCM测定结果，表明槲皮素能作为一种有效的黄酮类抗氧化剂用于预防和治疗血管内皮细胞的氧化损伤。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 血管内皮细胞的功能及损伤

1．1．1 血管内皮细胞定义及功能

1．1．2 血管内皮细胞损伤及病理

1．1．3 血管内皮细胞损伤的药物治疗

1．2 细胞电化学检测

1．3 细胞的压电检测

1．4 本文构思

第二章 基于半胱氨酸和甲硫氨酸修饰金电极血管内皮细胞贴壁生长及氧化损伤研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂与仪器

2．2．1 修饰电极的制备

2．2．2 细胞培养和分析

2．2．3 MTT实验

2．3 结果与讨论

2．3．1 HUVEC-C细胞粘附电极对电化学探针的响应

2．3．2 不同基底上的HUVEC-C细胞形貌

2．3．3 MTT细胞存活率检测

2．4 小结

第三章 基于聚赖氨酸／石墨烯量子点修饰电极槲皮素的电化学检测

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 石墨烯量子点的制备

3．2．3 修饰电极的制备和检测过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 石墨烯量子点的透射电镜的表征

3．3．2 电极修饰过程中的电化学表征

3．3．3 槲皮素在不同修饰电极上的电化学响应

3．3．4 实验条件的选择

3．3．5 工作曲线

3．3．6 实际样品检测

3．4 小结

第四章 石英晶体微天平实时监测血管内皮细胞的氧化损伤和槲皮素的保护作用

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 细胞培养和分析

4．2．3 MTT试验

4．3 结果与讨论

4．3．1 H2O2氧化损伤HUVEC-C细胞

4．3．2 槲皮素对氧化损伤的HUVEC-C细胞的保护作用

4．4 总结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的相关论文

致谢

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