隨著納米技術(shù)在過去幾十年的迅速發(fā)展,納米材料已廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、電子和生物醫(yī)學等領(lǐng)域。量子點（Quantum dots）作為一種功能化的納米材料已被視為一種新型熒光探針,并廣泛應(yīng)用于生物傳感、生物成像、藥物輸送和癌癥診斷等方面。然而,量子點最終可能會進入環(huán)境,在風化過程中,殘留的量子點可能釋放出有毒金屬離子進入環(huán)境,對真菌、細菌、大型無脊椎動物、甚至人類可能造成一定的影響。因此,了解量子點的遷移和轉(zhuǎn)化機制對量子點在診斷、治療和成像等生物醫(yī)學和生物應(yīng)用中的毒性評價是至關(guān)重要的。然而,由于量子點固有的物理化學性質(zhì)、環(huán)境條件和分析方法的復雜性,目前報道的研究很難評估量子點的總體環(huán)境影響。量子點的合成方法和表面修飾將大大影響其物理化學性質(zhì)及量子點與細胞膜的相互作用以及隨后在細胞中的攝取。同時,量子點的系統(tǒng)性細胞毒性評估也是實際生物和生物醫(yī)學應(yīng)用中所必需的。本課題針對上述問題,系統(tǒng)地研究了水溶性CdSe/ZnS量子點的生物毒性效應(yīng)及其引起細胞氧化損傷機制,具體研究工作及成果包括以下5個部分的內(nèi)容:第1部分為水溶性CdSe/ZnS量子點在黃孢原毛平革菌體內(nèi)的攝取及累積研究。為了探索水溶性CdS... 

【文章來源】：湖南大學湖南省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鎘系量子點的合成和特征
        1.1.1 鎘系量子點的合成
        1.1.2 鎘系量子點的特征
    1.2 鎘系量子點的表面修飾
        1.2.1 無機表面修飾
        1.2.2 有機表面修飾
    1.3 量子點的應(yīng)用
        1.3.1 量子點應(yīng)用于生物傳感
        1.3.2 量子點應(yīng)用于生物成像
        1.3.3 量子點應(yīng)用于生物醫(yī)學
    1.4 環(huán)境因素對量子點在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化的影響
        1.4.1 光
        1.4.2 酸堿度
        1.4.3 溶解氧
        1.4.4 離子強度
        1.4.5 天然有機質(zhì)
        1.4.6 胞外高聚物
    1.5 量子點的生物毒性研究
        1.5.1 顆粒尺寸的影響
        1.5.2 表面殼層的影響
        1.5.3 光分解氧化的影響
        1.5.4 表面電荷、濃度和暴露時間的影響
    1.6 本文構(gòu)思
        1.6.1 課題研究背景和意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 水溶性CdSe/ZnS量子點在黃孢原毛平革菌體內(nèi)的攝取及累積
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 黃孢原毛平革菌的培養(yǎng)
        2.2.4 水溶性CdSe/ZnS量子點對黃孢原毛平革菌菌球染毒處理
        2.2.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析
        2.2.6 共聚焦激光掃描顯微鏡定性分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 水溶性CdSe/ZnS量子點的物理化學特征
        2.3.2 水溶性CdSe/ZnS量子點在P. chrysosporium菌體內(nèi)的攝取
        2.3.3 共聚焦激光掃描顯微鏡結(jié)果定性分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 水溶性CdSe/ZnS量子點在黃孢原毛平革菌體內(nèi)引起的生物毒性效應(yīng)
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 黃孢原毛平革菌的培養(yǎng)
        3.2.5 不同的接種濃度和時間
        3.2.6 掃描電子顯微鏡（SEM）形貌觀察
        3.2.7 共聚焦激光掃描顯微鏡分析
        3.2.8 活性氧團簇（ROS）測定
        3.2.9 細胞活性檢測
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 水溶性CdSe/ZnS量子點的物理化學特征
        3.3.2 P. chrysosporium菌球形貌分析
        3.3.3 共聚焦激光掃描顯微鏡分析
        3.3.4 水溶性CdSe/ZnS量子點在P. chrysosporium菌球體內(nèi)毒性效應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 水溶性CdSe和CdSe/ZnS量子點在原核微生物和真核微生物體內(nèi)的生物毒性差異性研究
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 材料的表征
        4.2.4 微生物的培養(yǎng)
        4.2.5 細胞染毒處理
        4.2.6 電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析
        4.2.7 質(zhì)膜流動性和H~+-ATP酶活性測定
        4.2.8 細胞活性測定
        4.2.9 活性氧團簇(ROS)測定
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 水溶性CdSe和CdSe/ZnS量子點的物理化學特征
        4.3.2 細胞攝取Cd~(2+)、CdSe和CdSe/ZnS量子點
        4.3.3 質(zhì)膜流動性變化
        4.3.4 H~+-ATP酶活性變化
        4.3.5 CdCl_2、CdSe和CdSe/ZnS量子點引起的細胞毒性效應(yīng)
        4.3.6 胞內(nèi)活性氧團簇（ROS）水平
    4.4 本章小結(jié)
第5章 水溶性CdSe/ZnS量子點在黃孢原毛平革菌體引起細胞氧化損傷機制
    5.1 前言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 實驗儀器
        5.2.3 黃孢原毛平革菌的培養(yǎng)
        5.2.4 水溶性CdSe/ZnS量子點對P. chrysosporium菌球染毒處理
        5.2.5 脂質(zhì)過氧化的測定
        5.2.6 超氧自由基（O_(2·)~-）的測定
        5.2.7 超氧化物歧化酶（SOD）的測定
        5.2.8 過氧化氫酶（CAT）的測定
        5.2.9 谷胱甘肽（GSH）的測定
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 脂質(zhì)過氧化分析
        5.3.2 超氧自由基（O_(2·)~-）水平變化
        5.3.3 超氧化物歧化酶（SOD）活性變化
        5.3.4 過氧化氫酶（CAT）活性變化
        5.3.5 細胞氧化應(yīng)激反應(yīng)與CdSe/ZnS量子點濃度的線性相關(guān)分析
        5.3.6 谷胱甘肽（GSH）水平變化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 不同的硫源物質(zhì)緩解水溶性CdSe/ZnS量子點的生物毒性及解毒機制
    6.1 前言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 實驗試劑
        6.2.2 實驗儀器
        6.2.3 材料的表征
        6.2.4 黃孢原毛平革菌的培養(yǎng)
        6.2.5 掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜（ EDS）分析
        6.2.6 紅外光譜（FTIR）分析
        6.2.7 硫氫化鈉和半胱氨酸對P. chrysosporium的預處理
        6.2.8 細胞活性檢測
        6.2.9 丙二醛（MDA）含量測定
        6.2.10 超氧自由基（O_(2·)~-）測定
        6.2.11 超氧化物歧化酶（SOD）測定
        6.2.12 過氧化氫酶（CAT）測定
        6.2.13 谷胱甘肽（GSH）測定
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 四種水溶性CdSe/ZnS量子點的物理化學特征
        6.3.2 掃描電鏡-能譜（SEM-EDS）分析
        6.3.3 紅外光譜（FTIR）分析
        6.3.4 硫氫化鈉和半胱氨酸緩解CdSe/ZnS量子點的毒性
        6.3.5 丙二醛（MDA）含量變化
        6.3.6 超氧自由基（O_(2·)~-）水平變化
        6.3.7 抗氧化酶的解毒機制
        6.3.8 谷胱甘肽（GSH）水平變化
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
附錄B 攻讀學位期間獲得的發(fā)明專利
附錄C 攻讀學位期間參與的研究課題
附錄D 攻讀學位期間獲得的獎勵
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]熒光碳量子點的合成及在對硝基苯酚檢測中的應(yīng)用[J]. 鄭炎飛.  山東化工. 2017(21)
[3]水相制備CdSe量子點及其ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點[J]. 周蓓瑩,王明輝,江莞.  中國材料進展. 2017(05)
[4]水熱法制備CdSe量子點及其在細胞成像上的應(yīng)用[J]. 馬詩瑤,羅沙,王藝凝,岳桐,趙丹.  綠色科技. 2017(10)
[5]量子點的合成、表征及其作為功能性探針的快速識別應(yīng)用進展[J]. 宋子佳,伊魁宇.  合成材料老化與應(yīng)用. 2017(02)
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[7]CdSe量子點的合成及其在重金屬離子檢測中的應(yīng)用[J]. 鄧超,張輝,屠彬彬,潘孫強,陳怡.  化工環(huán)保. 2017(01)
[8]基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的膠體量子點太陽電池研究進展[J]. 鄭濤,黃茜,侯國付,丁毅,張曉丹,趙穎.  材料導報. 2017(01)
[9]熒光量子點的生物合成方法研究進展[J]. 杜晴晴,施科如,王倩,王佳鳳,原宇鹍,呂航,嚴拯宇,吳盛美.  微生物學通報. 2017(02)
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博士論文
[1]水溶性量子點及量子點/二氧化硅納米粒子的合成及應(yīng)用[D]. 王超.吉林大學 2010
[2]新型Ⅱ-Ⅵ族量子點的合成、應(yīng)用及機理研究[D]. 曾若生.湖南大學 2010
[3]水溶性CdTe量子點的合成及其生物應(yīng)用[D]. 王建浩.華中科技大學 2009
[4]水溶性量子點的水熱法合成及多重響應(yīng)熒光復合微球的制備[D]. 楊衛(wèi)海.上海交通大學 2009

碩士論文
[1]CdSe/ZnS量子點對尼羅羅非魚的毒性作用及其機理研究[D]. 陳幕飛.西南大學 2015
[2]黃孢原毛平革菌促進硫化鎘量子點的生物合成及其機理研究[D]. 易斌.湖南大學 2014



本文編號：3633728