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磷酸钙纳米粒子可作为多种小分子和大分子跨膜运输的载体概要分子成功穿过细胞膜运输是生物学和药品的关键，在大多数情况下，分子不能单独通过细胞膜，需要载体的帮助。磷酸钙纳米粒子（直径：100-250纳米，这取决于官能团）装载有荧光的寡核苷酸，肽，蛋白质，抗体，聚合物或卟啉并且其特征通过动态光散射，纳米颗粒跟踪分析和扫描电子显微镜观察。任何其他分子通过超速离心被分开，并在相同的分子浓度中做对照。在hela细胞中这样的荧光标记的纳米颗粒的摄取通过荧光显微镜和共焦激光扫描显微镜监测。磷酸钙纳米颗粒能够全部输送分子穿过细胞膜，而单独溶解的分子基本不能通过，除了极个别分子尺寸特别小。简介分子成功转运到活细胞在生物医学和制药非常重要，通常境况下，分子必须穿透细胞膜去寻找细胞内的受体或者酶。例如，引入外来质粒DNA导入真核细胞，进一步进入细胞核（所谓转染）这是用于分析基因结构，作用和功能调节的基本工具。对于基因沉默，某些蛋白质在细胞内选择性抑制，短的寡核苷酸必须进入细胞质和与细胞M-RNA反应。对于干细胞的编码，肽必须被转移到细胞。在所有的这些情况下，一个合适的载体是必要的，因为如果分子从溶液中来，大多数分子不能穿过细胞壁。对于纳米颗粒的不同吸收机制已经在文章中被描述。除了病毒制剂是被用于介绍核酸导入细胞，概念已经发展为运送核酸。不同类型的聚合物，脂质体和纳米颗粒被提议携带生物分子。在这里，应用磷酸钙（CAP）纳米颗粒非常适合，由于如果作为胶体应用它对细胞没有毒性和高的生物降解性。此外，它们可以被制备为多壳粒的过程在有脂质体转染试剂参与下是不容易被完成的。它们被细胞吸收并经受溶酶体降解而细胞内钙浓度的有害没有增加。这是相对于其他哪些不可生物降解的纳米颗粒载体如金或碳纳米管。作为扩展到转染研究，其中核酸被输送，在这里我们加载磷酸钙纳米颗粒与一系列不同的分子穿过细胞膜运输。纳米颗粒的装载一面可以通过可以带来电空间胶体稳定的表面吸附（以寡核苷酸或聚电解质的情况下）另一面包括小分子进入覆盖GAP芯的电介质层。因此，磷酸钙纳米颗粒为各种分子穿过细胞膜作为一种多用途的载体，也就是说，核酸，而且蛋白质，肽或其它分子。Results and discussion纳米颗粒的胶体化学数据总结在图表。图1磷酸钙纳米颗粒在不同情况下装在发荧光的分子，相同浓度的溶解分子在所有情况下被用作控制变量。磷酸钙纳米颗粒的粒径为100至250纳米通过扫描电子显微镜证实。除聚乙烯亚胺（PEI）纳米粒子具有细长形状（纵横比约为1：4）中，所有纳米颗粒有球形。一个典型的SEM图像显示在图。需要注意的是在SEM中初级粒子的直径比动态光散射测出的或纳米粒子追踪分析直径要小由于水化壳也因为分子里包含紫外光谱。原则上通过模型复建的扩展研究去确定像这样的纳米颗粒的组合物通过成分分析和紫外光谱定量相结合的方法。磷酸钙没有显示在该光谱范围内的吸收被装载纳米粒子的细胞群被培养三个小时，作为对照溶解的生物分子在相同条件下被培养。通过MTT的测试的纳米粒子表现细胞没有被损害。值得注意的是，被溶解样品6C，标记PEI在清楚地表现细胞毒性，而吸附在纳米颗粒相同浓度的PEI没有毒性。这细胞摄取用荧光显微镜进行分析。如图图四是跟高的分辨率记录用DAPI染色细胞核后得的单个细胞。上图可以清晰的看到纳米粒子是必须的对生物分子的转运，只有少量分子是内化。纳米颗粒的电荷并不起关键作用，因为这些纳米颗粒是阴离子和阳离子型的。另外，溶解的分子的电荷不会影响它们的摄取。少量的CpG（样品1和2）是由细胞内化，和PEI被吸附在细胞表面（样品6）。通过三维切片保证在所有情况下荧光分子进入细胞内，不仅仅是在表面。观察没有不良影响。（图5）细胞摄取动力学研究了对照实验用绿色荧光盖/ CaP Cp纳米颗粒随时间变化。15分钟后，该纳米颗粒被吸附在细胞膜上，60分钟后，纳米颗粒开始被内化，和180分钟后，该纳米颗粒在细胞内清晰可见。一般的吸收机制示于图6。吸附在细胞膜上后，将纳米颗粒通过内吞作用或胞饮作用内化（注意该特定吸收机制是未知的）在细胞中降解并释放到细胞质中。在荧光分子CPG的单独存在情况下，局部荧光如图六然而需要跟深入的研究去详细的解决摄取，颗粒降解，纳米颗粒代谢的作用机制。生物分子被吸附在纳米颗粒表面上或插入一个聚电解质层纳米粒子的表面。因此它们很容易受酶的攻击。例如在核酸中的核酸酶的。这可以通过准备分子结合到纳米粒子的多壳纳米颗粒来防止，被证明在2006年索克洛娃。试验携带钙磷纳米粒子分子的合成 在一般情况下，所有的磷酸钙纳米颗粒的制备在水中快速沉淀，随后官能化以防止晶体生长和聚集如前所述。在一些情况下，单独的分子能够胶状的稳定的纳米颗粒（寡核苷酸和聚电解质），但在另一些情况下，稳定的聚电解质壳中先加入，然后再装入荧光小分子。