水溶性CdSe量子点的相关生物学效应研究

摘要

量子点属于零维纳米材料，具有纳米材料的基本效应，在生物学、化学、物理学、医学和材料学等领域有着广泛的应用。水相合成的量子点具有良好的生物相容性，可以直接应用于生物体系。文中以巯基乙酸为稳定剂，用水相法合成发光性能优良的量子点，并开展了相关生物学研究。论文主要研究内容如下:
　　1、CdSe量子点与OVA的相互作用。在水相溶液中以巯基乙酸为稳定剂合成了CdSe量子点，采用紫外光谱和荧光光谱对其进行表征。紫外光谱扫描发现:CdSe量子点在460nm处有特征吸收峰;荧光光谱表明:CdSe量子点在650nm处有单一发射峰。本文利用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法研究了CdSe量子点与卵清白蛋白(Ovalbumin，OVA)的相互作用。结果表明CdSe量子点会猝灭OVA的荧光，为了判断猝灭机制的类型，测定25℃、30℃和37℃三个温度下的荧光光谱，判断出CdSe量子点对OVA的猝灭类型属于静态猝灭机制。同步荧光分析OVA分子中酪氨酸、色氨酸的特征发射峰，发现两者峰型基本没有变化，说明CdSe量子点的存在对OVA分子的微环境几乎没有影响。
　　2、CdSe量子点对细胞的影响作用研究。本论文在体外研究了CdSe量子点对PC-12细胞存活率的影响，以及对人外周血淋巴细胞微核率的影响。结果表明:CdSe在低浓度条件下，对PC-12细胞的存活率影响较小，而CdSe浓度较高时，细胞的存活率呈下降趋势。微核实验表明:在研究的浓度范围内，CdSe量子点的存在，对淋巴细胞的生长无明显影响，但细胞微核率有所增加，未发现染色体畸变，说明CdSe量子点对人淋巴细胞分裂过程的影响较小。
　　3、CdSe量子点的体内生物学效应研究。文中把一定量的CdSe量子点注射小鼠体内，观察CdSe对小鼠生长的影响，结果表明:CdSe处理组与对照组相比其肝、脾和肾肿大，鲜重增加，说明CdSe量子点对小鼠的肝、脾、肾有损伤，对小鼠产生毒害作用。除此之外，还通过ELISA实验探讨了CdSe量子点的免疫学效应。并采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测对照组与CdSe处理组血清中Cd和Se的含量，结果表明:试验组血清与对照组的血清相比，其中Cd和Se的含量都有相应的增加，表明其在小鼠体内具有累积效应。

目录

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 量子点的概念与分类

1．2 量子点的基本效应

1．2．1 表面效应

1．2．2 小尺寸效应

1．2．3 量子尺寸效应

1．2．4 宏观量子隧穿效应

1．2．5 介电限域效应

1．3 量子点的发光原理

1．4 量子点的制备

1．4．1 有机相合成量子点

1．4．2 水相合成量子点

1．5 量子点的表面修饰

1．5．1 通过巯基化合物修饰

1．5．2 通过硅烷化／聚合物进行修饰

1．5．3 通过静电吸附作用修饰

1．6 量子点应用及毒性研究

1．6．1 无机离子的检测

1．6．2 蛋白质、核酸等生物大分子的检测

1．6．3 细胞标记与成像

1．6．4 量子点的毒性研究

1．7 本论文的研究内容及意义

第二章 CdSe量子点与OVA的相互作用研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 结果与分析

2．1 CdSe量子点的合成与表征

2．2 CdSe量子点与ova的相互作用研究

第三章 CdSe量子点对细胞的影响作用研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 研究方法

2 结果与分析

2．1 CdSe量子点对细胞存活率的影响

2．2 CdSe量子点对人外周血淋巴细胞微核率的影响

3 结论

第四章 CdSe量子点的体内生物学效应研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 结果与分析

2．1 CdSe对小鼠脏器的影响

2．2 酶联免疫吸附测定抗体效价

2．3 ICP-RS测定血清中Cd2+、Se2-浓度

3 结论

第五章 讨论与展望

参考文献

致谢

声明