【摘要】：由于具備優(yōu)良的光學特性,量子點作為一種熒光生物探針在生物醫(yī)學成像研究中有廣泛的應用。早期的量子點熒光探針以含鎘量子點為主,如碲化鎘,硒化鎘等。由于這些量子點材料本身含有鎘元素,應用于生物樣品時存在鎘離子暴露的毒性風險,于是近年來人們開發(fā)了很多無鎘量子點。磷化銦(Indium Phosphide,InP)量子點是目前應用最廣泛的非鎘量子點之一,與傳統(tǒng)的含鎘量子點相比,具有更穩(wěn)定的共價鍵和更好的生物相容性,被認為具有更大的生物醫(yī)學應用潛能。量子點的表面功能化,是影響其應用性能和生物效應的重要因素之一,為探索InP量子點的生物應用可行性,我們選用了分別用羧基(COOH)、氨基(NH_2)、羥基(OH)修飾的InP量子點,從細胞成像應用和生物效應兩方面對其進行了系統(tǒng)的研究。1、InP量子點用于細胞標記選擇肺癌細胞HCC-15和肺泡Ⅱ型上皮細胞RLE-6TN與InP量子點共孵育4小時后,采用共聚焦成像和流式細胞術檢測量子點對細胞的標記情況。共聚焦成像結果表明:InP-COOH,InP-NH_2,InP-OH三種量子點均可以標記于HCC-15和RLE-6TN細胞,量子點被細胞攝取后會聚積在細胞質中;流式細胞術結果表明:細胞對量子點的攝取與濃度相關,使用濃度為2μg/mL時,細胞對InP-OH的攝取率均比InP-COOH和InP-NH_2低,存在顯著性差異;而濃度20μg/mL為時,細胞對三種量子點的攝取率相當,均高于90%。2、InP量子點用于基因藥物示蹤載體經過聚乙烯亞胺(Polyethylenimine,PEI)修飾的InP量子點可以作為基因藥物示蹤的納米載體。將選擇穩(wěn)定性最佳的InP-COOH量子點,用PEI修飾后與小干擾RNA(Small interference RNA,siRNA)進行偶聯(lián)形成納米復合物,利用共聚焦成像技術和流式細胞術檢測siRNA的轉染效果。共聚焦成像結果表明:InP量子點可以成功運載siRNA進入HCC-15細胞;流式細胞術結果表明:InP量子點對細胞的轉染率達31%,可以作為siRNA的有效示蹤載體。3、InP量子點的體外生物效應研究將HCC-15和RLE-6TN細胞與InP量子點共孵育24或48小時后,利用MTT和凋亡試劑盒檢測量子點的細胞毒性,利用ROS試劑盒檢測量子點對細胞的損傷機制。實驗結果表明:InP量子點對HCC-15和RLE-6TN細胞活性的影響,量子點處理細胞24小時內,細胞正常增殖,處理時間為48小時后,當量子點濃度高于20μg/mL時,表現(xiàn)出明顯的細胞毒性;InP量子點處理細胞48小時后會誘導細胞發(fā)生凋亡;量子點誘發(fā)的氧化應激損傷可能是導致細胞毒性效應的原因之一。4、InP量子點的體內生物效應InP量子點(劑量25 mg/kg)經氣管吸入進入BALB/c小鼠,分別在1、2、4、8、12、24 h取小鼠血液,在2、24 h取主要臟器,采用組織冰凍切片熒光成像和ICP-MS檢測量子點在小鼠體內的分布,采用HE染色檢測量子點對臟器的損傷效應。小鼠組織熒光成像結果表明InP量子點經氣管吸入24小時后在肺中有大量蓄積,且可以保持量子點的發(fā)熒光能力。ICP-MS結果表明InP量子點可以透過血氣屏障分布于小鼠各主要臟器中,在腎臟中的蓄積量最多,在肝臟中的蓄積最不易被清除。HE實驗結果表明量子點在小鼠肺臟中的蓄積并未引發(fā)其組織形態(tài)的改變。綜上所述,InP量子點作為細胞熒光標記探針和示蹤載體應用于活細胞成像;量子點濃度高于20μg/mL時,可通過誘導氧化應激損傷造成細胞活性降低甚至發(fā)生凋亡;劑量為25 mg/kg的InP量子點經氣管吸入后,可在小鼠肝、腎、肺蓄積,但不會對小鼠臟器產生明顯損傷。研究成果對于推進InP量子點在生物醫(yī)學領域的安全應用提供了參考佐證。
【圖文】：

磷化銦量子點在細胞成像中的應用及其生物效應研究第 3 章 結果與討論3.1 磷化銦量子點的表征為了更好地了解 InP 量子點的生物效應以及作用機制，需要對量子點的物理化學特性進行詳盡的表征。量子點的粒徑大小和粒徑分布與小尺寸效應密切相關，對其的表征必不可少。光致發(fā)光特性是量子點作為功能化納米粒子的重要應用性能，，故而我們對其吸收光譜和發(fā)射光譜進行了測定。

磷化銦量子點在細胞成像中的應用及其生物效應研究nP 量子點的結構沒有造成很大影響。這一現(xiàn)象與 Yon用動態(tài)光散射法（DLS，Dynamic Light Scattering）測別為 9.267±2.769 nm, 11.70±3.031 nm 和 97.79±31.74 n點用于細胞標記細胞的共聚焦成像P 量子點分別對腫瘤細胞和正常細胞的標記效果，我們-15 和肺泡Ⅱ型上皮細胞 RLE-6TN，并利用共聚焦成像
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318

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