聚乙二醇介导鹅掌楸悬浮细胞与CdSe／ZnS量子点纳米颗粒共孵育的互作特征

摘要

利用纳米材料介导的药物靶向治疗和动物细胞转基因等相关研究，日益受到人们的关注．但植物因存在细胞壁的障碍，无论原位还是离体细胞培养条件下，利用纳米技术进行基因转移均存在很大难度．因此设想，如通过纳米颗粒材料物理尺寸的改变和表面化学修饰，能改变纳米颗粒与植物细胞壁界面上的生物物理或生物化学特征，从而有利于纳米颗粒材料穿越植物细胞壁进入植物细胞，将对推动纳米技术在植物转基因领域中的应用产生重要意义．根据以上设想，研究了不同的共孵育时间和温度等条件下，杂交鹅掌楸的胚性悬浮细胞与经不同表面化学修饰的CdSe／ZnS纳米颗粒之间相互作用过程的细胞生物学特征，以及CdSe／ZnS量子点的细胞毒性．结果表明，在共孵育后3h以内，激光共聚焦显微镜和电子扫描显微镜下，均可观察到经表面后修饰带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒．同时，胞吞进入细胞内部的表面携带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒的量明显与共培养时间、温度有明显的依赖关系，表明它们可以通过细胞的液相胞吞作用进入杂交鹅掌楸细胞内，且不影响细胞的活性；而表面带负电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒则主要聚集在细胞外壁附近．在培养溶液中添加20％（质量比）聚乙二醇，可进一步提高鹅掌楸细胞胞吞CdSe／ZnS纳米颗粒的量和减轻CdSe／ZnS纳米颗粒的细胞毒性．本研究表明，以表面携带正电荷的CdSe／ZnS量子点纳米材料作为基因载体，在植物悬浮细胞的转基因研究和应用中具有广泛的前景．