乳腺癌细胞中光敏剂敏化单态氧动力学过程研究

摘要

单态氧参与不同的氧化还原过程，不仅广泛地存在于自然界参与植物的光合作用和缓慢进化的生命过程，而且也存在于人类利用和产生光的许多生活和科学实践中。在生物医学以及生物学过程中，单态氧充当着非常重要的作用，如在光动力学疗法中，利用单态氧对生物组织的毒性可以去除病变组织，而在植物防卫反应中，单态氧表现出其信号的传递作用。关于单态氧的研究一直是化学、物理、生物和医学等不同领域的专家学者关注的重点。本论文利用新型二氢卟吩光敏剂CPD4，研究了乳腺癌细胞MCF-7中单态氧的动力学过程。主要研究了不同光强，不同光敏剂浓度对MCF-7混悬液单态氧产生的影响，以及光敏剂与细胞组分的结合特性以及结合方式对单态氧动力学过程的影响。本论文的主要研究内容和成果如下：
　　 1．搭建了一套单态氧时间分辨光谱测量系统，利用该系统研究了新型二氢卟吩类光敏剂CPD4孵育的乳腺癌细胞(MCF-7)混悬液中单态氧动力学，从细胞混悬液中得到的单态氧的寿命约为3.7μs。研究了激发光强对单态氧动力学的影响，研究结果表明激发光强不会影响单态氧产生的机制，只会影响单态氧产生的总量。
　　 2．利用BSA和ctDNA研究了CPD4与细胞组分的结合特性对单态氧动力学过程的影响。研究表明CPD4与BSA发生结合，这使得单态氧动力学过程发生了变化，但是产生的单态氧总量没有变化，Ⅱ型光敏化反应仍是主要的光敏化机制；而CPD4与ctDNA没有发生结合，体系内的单态氧动力学过程没有随着DNA的加入而发生变化。研究结果表明光敏剂与细胞组分的结合特性会影响单态氧动力学过程。
　　 3．利用亚甲基蓝(MB)与ctDNA研究了光敏剂与细胞组分的结合方式对体系单态氧动力学过程的影响。MB与ctDNA的结合方式与ctDNA的浓度有关，在低浓度cDNA时，MB与ctDNA为静电结合，此时单态氧的产生机制没有发生变化；但是当ctDNA浓度增加时，MB与ctDNA结合方式变为嵌插结合，这种结合方式的变化改变了体系内单态氧的产生机制，改变了单态氧的动力学过程。光敏剂与细胞组分结合方式的变化会影响体系内单态氧的产生机制以及动力学过程。