【摘要】： 研究背景和研究目的 近年來(lái),納米材料已在諸多產(chǎn)業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。功能化碳納米管,目前已被認(rèn)為是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用前景最好的納米材料之一。同時(shí),隨著這類材料的大量生產(chǎn)和應(yīng)用它對(duì)人類健康和環(huán)境的危害也會(huì)備受關(guān)注。 體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),不同化學(xué)及功能屬性的碳納米管可不同程度地影響細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,有些甚至導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或壞死。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),石棉樣的碳納米管能夠在小鼠肺泡內(nèi)沉積,激發(fā)炎癥反應(yīng)進(jìn)而誘發(fā)肉芽腫。經(jīng)尾靜脈進(jìn)入體內(nèi)的單壁碳納米管可經(jīng)腎臟處理后完全排出體外。但最近的研究提示,經(jīng)尾靜脈進(jìn)入生物體內(nèi)的多壁碳納米管有80%滯留在肝臟中。由于碳納米管自身具有產(chǎn)生活性氧的能力,有可能會(huì)對(duì)肝臟產(chǎn)生氧化損傷,其更多相關(guān)機(jī)制的研究尚在開(kāi)展之中。 為研究和評(píng)價(jià)碳納米管在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用的安全性及其在動(dòng)物體內(nèi)存留過(guò)程中誘導(dǎo)產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng),本課題選用以COOH基和NH_2基修飾的兩種功能化碳納米管,經(jīng)動(dòng)物尾靜脈注射的方式,系統(tǒng)地對(duì)其進(jìn)行表面功能化不同修飾的多壁碳納米管在小鼠肝臟中的病理效應(yīng)及其相關(guān)機(jī)制進(jìn)行了對(duì)比研究。 研究方法 1.MWCNT-COOH和MWCNT-NH2理化性質(zhì)比較 1)兩種碳納米管的水溶性比較 2)兩種碳納米管在光鏡下的分散性比較 2.MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2對(duì)小鼠行為、體重及臟器系數(shù)的影響 1)小鼠中毒反應(yīng) 2)小鼠體重變化比較 3)小鼠肝、脾器官重量和臟器系數(shù)比較 3.小鼠肝臟組織病理學(xué)檢查 1)大體標(biāo)本觀察 2)顯微鏡下檢查 4.血液生化指標(biāo)檢測(cè) 5.肝臟氧化損傷指標(biāo)檢測(cè) 1)活性氧(ROS)水平檢測(cè) 2)丙二醛(MDA)含量檢測(cè) 3)過(guò)氧化物歧化酶(SOD)活性檢測(cè) 6.透射電鏡觀察MWCNTs 1)電鏡觀察MWCNTs在肝臟內(nèi)的分布 2)電鏡觀察肝臟消解液中的MWCNTs 研究結(jié)果 1.MWCNT-COOH較MWCNT-NH_2在PBS中分散性更好; 2.急性實(shí)驗(yàn)組、亞慢性實(shí)驗(yàn)組和長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)組中,MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2對(duì)小鼠體重、肝臟重及臟器系數(shù)沒(méi)有顯著影響(P＞0.05); 3.MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2主要分布在肝臟中,而在肺、脾、腎等器官中滯留的很少; 4.急性實(shí)驗(yàn)組不引起活性氧升高(P＞0.05),不造成肝臟病理和功能變化; 5.亞急性實(shí)驗(yàn)組中,MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2能夠引起肝細(xì)胞活性氧升高(P＜0.05);脂質(zhì)過(guò)氧化增加(P＜0.05);抗氧化酶——超氧化物歧化酶(SOD)活性下降(P＜0.05); 6.亞急性實(shí)驗(yàn)組中,肝細(xì)胞出現(xiàn)濁脹,空泡化等病理學(xué)變化。肝臟ALT和AST顯著升高(P＜0.05); 7.暴露MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2 3Mon后,活性氧水平、MDA含量、超氧化物歧化酶活性及病理和血生化指標(biāo)與Control相比無(wú)顯著性(P＞0.05)。 結(jié)論 1.MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2兩種不同表面修飾的碳納米管在肝臟內(nèi)的分布存在顯著差異。MWCNT-COOH在肝臟里的滯留量較MWCNT-NH_2多。 2.MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2不引起KM小鼠急性毒性反應(yīng);尾靜脈注射15d后,MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2均產(chǎn)生明顯的毒性反應(yīng);尾靜脈注射3 Mon后,MWCNT-COOH和MWCNT-NH_2造成的肝臟病理和功能上的變化可以被機(jī)體修復(fù)。 3.MWCNT-NH_2較MWCNT-COOH具有更強(qiáng)的產(chǎn)生活性氧的能力,對(duì)肝細(xì)胞也具有更強(qiáng)的損傷能力。不同的表面修飾與誘發(fā)活性氧的能力之間存在直接關(guān)系,氨基碳納米管比羧基碳納米管毒副作用更大。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R575
【圖文】：

SWCNT和MWCNT結(jié)構(gòu)示意圖

第三章實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1州抬NT-以沁H和姍洲T一NHZ理化性質(zhì)比較3.1.1兩種碳納米管在PBS中溶解性比較我們將MWCNT一COOH和MWCNT一HZ有分散在含有1喻Tween一80沖液(PBs)緩沖液中，終濃度均為1.om留ml。它們的分散性如圖l所MWCNT一COOH和MWCNT-NHZ超聲分散后(圖IC，D)，分散性較的黑色;靜止放置24h后，MWCNT.NHZ完全沉淀，分散液呈現(xiàn)出澄清MWCNT一COOH仍有少量分散，呈均一的褐色(圖IE，F(xiàn))。由此可見(jiàn)MWCNT一COOH較MWCNT小IHZ有更好的溶解性。EC

MWCNT·COOH(A)和MWCNT.NHZ(B)在光鏡下的分散性CNT刊艾泊H和脫CNT一HZ對(duì)姍小最行為、體孟及臟器系小限中毒反應(yīng)次尾靜脈注射后，Control小鼠毛色光滑，呼吸均勻，食欲正常，中毒表現(xiàn)。MWCNT一OOH組和MWCNT書舊2組小鼠出現(xiàn)呼吸急促，稍減輕等表現(xiàn)，尾靜脈注射3~5d后食欲、體重逐漸恢復(fù)正常，有差異。在3Mon試驗(yàn)期內(nèi)，MWCNT{OOH組和MWCNT不舊2組差異。小眼體孟變化比較1可知，小鼠第一次尾靜脈注射24h后，體重略有下降，但Con如T一C00H組和MWCNT-NHZ組體重相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05

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本文編號(hào)：2769391