对二氧化铈及掺铕四氟钇钠纳米颗粒人脐静脉内皮细胞的生物学效应研究

摘要

在过去的几十年中,随着纳米技术的飞速发展,越来越多的纳米材料被大量合成并广泛应用于工业、农业和医学等领域。由于纳米材料具有尺度小、密度小的特点,导致这些颗粒可以轻易的悬浮于空气之中,并能够通过呼吸系统进入到生物体内。随后,它们可以穿过各种生物屏障经过血液循环系统运送到其他组织器官中。此外,当纳米材料应用在生物医学领域时,它们可能会通过静脉注射的方式直接进入人体。这些都将导致纳米材料与血管内皮细胞的直接接触,所以纳米材料对于血管内皮细胞的生物学效应的研宄具有十分重要的理论意义。本文以血管内皮细胞为模型,研宄了两类应用较为广泛的稀土纳米材料(纳米二氧化铈颗粒和稀土掺杂纳米NaYF4颗粒)对血管内皮细胞的生物学效应。主要研宄结果如下:
　　1.二氧化铈纳米颗粒对内皮细胞氧化损伤的保护作用研宄
　　以市售二氧化铈纳米颗粒为研宄对象,利用扫描电子显微镜(SEM),X射线粉末衍射(XRD),动态光散射技术(D L S)等表征手段对其进行表征后,以人脐静脉内皮细胞为细胞模型,对二氧化铈纳米颗粒的抗氧化性质进行研宄。结果表明,实验所用二氧化铈是粒径约为20 nm,尺度及物相均一的球形纳米颗粒。并且该尺度的纳米二氧化铈颗粒可以通过细胞穴样内陷和网格蛋白所介导的内吞途径进入到内皮细胞,并分布于细胞质之中。进入细胞内的二氧化铈纳米颗粒能够通过氧化还原反应清除外源性活性氧物种(ROS),降低细胞内ROS的水平,提升线粒体膜电位,有效地缓解氧化损伤引起的细胞凋亡现象。
　　2.不同尺度的NaYF4:Eu3+颗粒对内皮细胞的细胞毒性研宄
　　以3种不同尺度的纳米NaYF4:Eu3+颗粒为研宄对象(3种尺度分别为50±5.71,158±15.32,354±48.21 nm),利用血管内皮细胞为细胞模型对该种材料进行生物安全性评价。结果表明,3种不同尺度的纳米NaYF4:Eu3+颗粒均能被细胞摄取,并且能均匀的分散在细胞质中。进入到细胞内的NaYF4:Eu3+纳米颗粒能够通过引起细胞的氧化应激,造成细胞活力下降,细胞内乳酸脱氢酶外泄以及细胞周期阻滞和细胞凋亡现象。并且这种材料展现出的细胞毒性具有尺寸依赖性。

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第 1章 绪 论

1 .1纳米材料及其生物学效应

1 .2稀土纳米材料

1 .3纳米材料与心血管疾病

1 .4立题依据及研究内容

2 .1试剂及仪器

第2章二氧化铈纳米颗粒对内皮细胞氧化损伤的保护作用及其机制研究

2 .2实验方法

2 .3结果与讨论

2 .4本章小结

第3章 NaYF4:Eu3+纳米颗粒对内皮细胞细胞毒性研究

3 .1试剂及仪器

3 .2实验方法

3 .3结果与讨论

3 .4本章小结

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果