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铜纳米团簇(Cu NCs)具有可调控的光学性质,是应用于生物分析、靶向标记及癌症治疗领域的一种生物纳米材料,但其纳米生物效应仍不清楚。在本文中,使用人非小细胞系肺癌(A549)为模型来对牛血清白蛋白(BSA)稳定结合的Cu NCs的纳米生物效应进行研究。结果显示Cu NCs以剂量依赖的方式导致癌细胞活性下降,且连接RGD靶向肽的BSA合成的RGD-BSA-CuNCs比BSA-Cu NCs被A549细胞摄入量更多,细胞毒性更强。原因是RGD-BSA-Cu NCs通过引发细胞内的类芬顿反应增加了细胞内活性氧自由基(ROS)产物的含量,进而导致细胞凋亡。采用的研究方法主要包括运用透射电镜、电子顺磁共振技术、质谱技术、激光共聚焦扫描显微技术,荧光吸收光谱技术对团簇各种理化性质进行分析,同时采用细胞生物学技术验证了其靶向性与纳米生物机制。具体内容与结果如下:1.利用RGD小肽修饰的BSA合成具有靶向性的铜纳米团簇,并利用荧光光谱与基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)检测团簇中铜原子数为13,单个BSA上偶联2个小肽。2.根据RGD-BSA-Cu NCs的荧光信号,确定其对A549细胞中具有靶向性。3.验证铜纳米团簇RGD-BSA-Cu NCs具有更高的细胞毒性,细胞內吞效率也有一定程度的增高。4.RGD-BSA-Cu NCs在一定梯度范围内对癌细胞A549细胞系半数致死率大约为250μmol。5.试管实验验证RGD-BSA-Cu NCs与100μmol\L H2O2混合导致羟自由基的产生。6.RGD-BSA-Cu NCs引起的细胞凋亡具有浓度依赖性。7.RGD-BSA-Cu NCs引起肿瘤细胞中ROS浓度增高,从而导致肿瘤细胞凋亡。8.RGD-BSA-Cu NCs引起肿瘤细胞产生凋亡现象的分子机制。本文将具有生物相容性、靶向性的铜团簇引入肿瘤细胞,其能将肿瘤细胞内弱氧化性的H2O2高效催化成为强氧化性的·OH,进而调节肿瘤细胞内氧化压力的变化,同时由于肿瘤细胞具有于正常细胞对ROS水平更加敏感的特性,从而有选择性、高效率的诱导氧化压力敏感型肿瘤细胞的死亡,进而开发针对氧化压力敏感肿瘤的新型药物。