【摘要】：黑磷納米材料是一種新興的二維納米材料,已廣泛應用于電子、能源等領域。由于獨特的二維結(jié)構和良好的光電學性質(zhì),黑磷納米材料在生物醫(yī)藥及食品工業(yè)等領域表現(xiàn)出巨大的應用前景。然而,目前對其生物安全性的研究報道較少,限制了黑磷納米材料在相關領域的應用�；诖�,本研究評價了黑磷量子點在細胞水平和動物水平的毒性,并進一步研究了其產(chǎn)生細胞毒性的機理,為黑磷納米材料在生物醫(yī)藥、食品等領域的應用提供一定依據(jù)。本論文研究內(nèi)容如下:1.黑磷量子點的制備與表征采用液相超聲刻蝕黑磷納米片制備黑磷量子點,采用透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡表征了材料的形貌、平均粒徑及厚度,進一步用納米粒度電位儀及酶標儀研究了黑磷量子點的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,通過液相超聲刻蝕法成功制備了具有良好穩(wěn)定性的黑磷量子點。2.黑磷量子點的細胞毒性及其機理研究以兩種人體正常細胞即人臍靜脈內(nèi)皮細胞和人正常肺上皮細胞為研究對象,采用CCK-8試劑盒、ATP試劑盒和Live/Dead檢測試劑盒研究了黑磷量子點在不同濃度和不同作用時間下的細胞毒性;通過檢測細胞周期、細胞凋亡、線粒體膜電位、胞內(nèi)活性氧含量等探究了黑磷量子點的細胞毒性機理。檢測了體外黑磷量子點對H_2O_2生成羥基自由基的影響,及對細胞色素c結(jié)構的影響。研究表明,黑磷量子點對實驗細胞具有毒性,將細胞阻滯于S期,可誘導細胞凋亡,促使細胞線粒體膜電位下降,誘導胞內(nèi)活性氧水平升高。體外實驗顯示黑磷量子點能夠促進H_2O_2分解生成羥基自由基,并引起細胞色素c結(jié)構變化。以上結(jié)果表明黑磷量子點的細胞毒性可能與線粒體受損有關。3.黑磷量子點在動物水平的毒性研究通過灌胃法研究黑磷量子點對小鼠模型的急性和長期毒性,分別測定了小鼠體重和主要臟器的重量變化,血清生化指標以及組織病理情況。結(jié)果表明,黑磷量子點處理后,小鼠的體重和器官重量、血清生化指標均未發(fā)生顯著性變化,各個臟器沒有出現(xiàn)明顯病變癥狀,對小鼠無不良影響。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q2;TB383.1;O613.62
【圖文】：

圖 2.1 黑磷納米材料的粒徑表征a. 黑磷納米片的 TEM 圖；b. 黑磷量子點的 TEM 圖；c. 黑磷量子點的粒徑分布。Fig. 2.1 Diameter Characterization of black phosphorus nanomaterialsa. TEM image of black phosphorus nanosheets; b. TEM image of black phosphorus quantum dots; c.Diameter of black phosphorus quantum dots.

圖 2.2 黑磷納米材料的厚度表征a. 黑磷納米片的 AFM 圖；b. 黑磷納米片的厚度；c. 黑磷量子點的 AFM 圖；d. 黑磷量子點的厚度。Fig. 2.1 Thickness of black phosphorus nanomaterialsa and c: AFM image of black phosphorus nanosheets and black phosphorus quantum dots;

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