Investigation of Fibroblast NIH-3T3 Cells with TiO2 Nanoparticles

摘要

本研究可以分為六個部份。第一部分中，我們利用原子力顯微鏡(Atomic Force Mocriscopy, AFM)作為量測儀器，研究NIH-3T3細胞的量測，我們利用戊二醛將其細胞固定，並利用Poly-l-lysine基板來培養細胞，最後成功量測到NIH-3T3細胞本身的奈米機械性質及其形貌圖、相位圖等，也了解到原子力顯微鏡在液態下掃描生物樣品，成功的主要原因為生物樣品與基板的作用力。此外，在細胞的奈米性質中，可發現在細胞核的部份，為整株細胞中較軟的地方。。第二部分中，我們主要為分散二氧化鈦使其成為奈米等級的粒子。在第三部份中，將其分散後的二氧化鈦奈米粒子置入細胞中，利用螢光顯微鏡對其做細胞骨架觀測，發現其二化鈦粒子可進入細胞中，並發現二氧化鈦在鬼筆環肽中會呈現綠色螢光。第四部份中，我們在塗布奈米二氧化鈦的基板上成長細胞，從螢光顯微鏡中發現二氧化鈦會被吸附至細胞內，且在七天內並無法被細胞代謝。第五部份中，我們於貼附好的細胞裡加入二氧化鈦奈米粒子，從螢光顯微鏡中發現其奈米級二氧化鈦會被細胞各區域所吸附，而在3-5nm、10-30nm粒徑中、約六～七天即可被細胞所代謝。而200-300nm細胞卻無法代謝。第六部份則利用原子力顯微鏡量測加入二氧化鈦奈米粒子的NIH-3T3細胞做機械量測，發現細胞膜表面變軟，二氧化鈦奈米粒子可能對其細胞膜有影響。在本論文中，我們發展出一種利用原子力顯微鏡在液態中觀測細胞的方法，此外，發現奈米二化鈦粒子對其細胞膜表面會造成某種傷害，導致細胞表面軟化，在未來我們可利用原子力顯微鏡針對加入二氧化鈦不同天數的NIH 3T3細胞做黏滯力的測量，而進一步分析其二氧化鈦奈米粒子對細胞的切確傷害，這對其二氧化鈦奈米粒子對生物體的研究有一定的幫助。