酸盐涂层的氧化铁纳米颗粒的快速细胞吸收不受细胞表面糖氨酸糖的影响

科学领域:

• 纳米医学是一种纳米医学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 酸盐涂层的氧化铁纳米粒子 (SynC) 是有前途的磁粒子成像 (MPI) 由于高磁时刻和快速的细胞吸收.
• 控制有效的SynC细胞吸收的精确机制,特别是细胞外甘油的作用,仍然不完全理解.
• 之前的研究表明,细胞外的葡萄糖可能会影响纳米粒子吸收动态.

研究的目的:

• 为了研究细胞表面的糖氨酸糖 (GAG) 是否调节细胞吸收Synomag®-COOH (SynC) 纳米粒子.
• 阐明SynC纳米颗粒和细胞表面糖核之间的相互作用机制.
• 评估GAG对基于MPI的细胞跟踪应用中的SynC纳米粒子行为的影响.

主要方法:

• 传输电子显微镜 (TEM) 用于可视化THP-1细胞对SynC的吸收.
• 点击基于化学的标签来研究活细胞中的SynC-GAG相互作用.
• 酶治疗 (冠状腺酶,氨酸酶) 和基因操纵 (缺氧转移酶的细胞系) 来评估GAG缺陷模型.
• 磁粒子光谱 (MPS) 用于量化SynC吸收和实时细胞-纳米粒子相互作用.

主要成果:

• SynC纳米颗粒被THP-1细胞通过pinocytosis和phagocytosis内化.
• 在细胞接触数秒内观察到SynC的MPS信号增加,这表明与细胞外成分的快速相互作用.
• 没有观察到光标记的GAG或增强的细胞内光的显著破坏,这表明SynC不会加速GAG周转.
• GAG 缺乏 (二丁硫酸盐,肝硫酸盐,氨酸) 并没有改变SynC在与细胞接触时的快速磁性行为增加.
• 在野生类型和GAG缺少的THP-1细胞模型之间测量了SynC摄取的显著差异.

结论:

• 细胞表面的葡萄糖氨基甘 (GAG) 并没有显著阻碍或调节THP-1细胞对SynC纳米颗粒的吸收.
• 显然,GAG可以作为SynC纳米粒子的透带通道,这些纳米粒子具有微小的负面电荷.
• 这一发现对MPI细胞跟踪具有重要意义,促进了对不表现出细胞表面GAG强烈排斥的细胞类型的有效跟踪.
• 需要进一步的研究来确定SynC吸收是否是细胞类型的特异性,并受到不同细胞外矩阵组成的影响.