本文選題：氨基化CdTe量子點(diǎn) + 羧基化CdTe量子點(diǎn)��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：發(fā)光半導(dǎo)體納米晶,又稱量子點(diǎn)(Quanturn dots,QDs)在過(guò)去幾十年中引起了人們廣泛的關(guān)注。量子點(diǎn)具有粒徑可控性、熒光量子產(chǎn)率高,光穩(wěn)定性優(yōu)越,熒光壽命長(zhǎng)和生物相容性好等特性。這使得它們被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)成像、藥物遞送、太陽(yáng)能發(fā)電和電子工業(yè)等領(lǐng)域。隨著人類與量子點(diǎn)的接觸機(jī)會(huì)變得越來(lái)越多,量子點(diǎn)對(duì)人類健康和環(huán)境的潛在毒性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。生命體是由眾多細(xì)胞構(gòu)成的整體,而細(xì)胞膜是保衛(wèi)細(xì)胞的第一道屏障,它控制著胞內(nèi)外物質(zhì)的進(jìn)出,為細(xì)胞內(nèi)各項(xiàng)生理活動(dòng)的進(jìn)行營(yíng)造了相對(duì)穩(wěn)定的密閉環(huán)境。量子點(diǎn)與細(xì)胞膜的直接接觸可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷。因此,研究細(xì)胞膜和量子點(diǎn)之間的相互作用對(duì)于理解量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性以及隨后發(fā)生的細(xì)胞對(duì)量子點(diǎn)的攝取過(guò)程是非常重要的。本論文中,我們選取了水溶性的CdTe量子點(diǎn)作為研究對(duì)象,探討了其對(duì)細(xì)胞膜的影響以及細(xì)胞內(nèi)在化過(guò)程。首先,為了排除活細(xì)胞一系列生理活動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,我們制備了大單層囊泡(giant unilamellar vesicles,GUVs)、小單層囊泡(small unilamellar vesicles,SUVs)、支持磷脂雙分子層(supported lipid bilayers,SLBs)和質(zhì)膜囊泡(giant plasma membrane vesicles,GPMVs)作為無(wú)內(nèi)吞能力的模擬細(xì)胞膜來(lái)研究氨基修飾和羧基修飾的CdTe量子點(diǎn)與細(xì)胞膜之間的相互作用過(guò)程,通過(guò)激光共聚焦顯微鏡觀察了暴露在CdTe量子點(diǎn)中的細(xì)胞膜形態(tài)變化;通過(guò)石英晶體微天平(QCM-D)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了量子點(diǎn)在細(xì)胞膜表面的吸附過(guò)程。其次,在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們培養(yǎng)了大鼠嗜堿性白血病細(xì)胞(RBL-2H3)來(lái)進(jìn)一步研究CdTe量子點(diǎn)在細(xì)胞膜上的細(xì)胞內(nèi)在化過(guò)程,并通過(guò)MTT和LDH實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了染毒后的細(xì)胞活力,以評(píng)估CdTe量子點(diǎn)對(duì)活體細(xì)胞的毒性。我們的主要研究結(jié)果包括:(1)通過(guò)無(wú)內(nèi)吞能力的模擬細(xì)胞膜實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),帶正電的氨基化CdTe量子點(diǎn)能夠粘附在帶負(fù)電的磷脂膜表面,帶負(fù)電的羧基化CdTe量子點(diǎn)能夠粘附在帶正電的磷脂膜表面,而兩種量子點(diǎn)對(duì)帶同種電性的磷脂膜均無(wú)明顯影響;此外,氨基化CdTe量子點(diǎn)能夠粘附在帶負(fù)電的質(zhì)膜囊泡表面,而羧基化量子點(diǎn)不能,這表明量子點(diǎn)在模擬細(xì)胞膜上的吸附是由靜電作用力主導(dǎo)的。(2)氨基化CdTe量子點(diǎn)能夠通過(guò)非內(nèi)吞作用機(jī)制穿過(guò)質(zhì)膜囊泡進(jìn)入其內(nèi)部,而羧基化CdTe量子點(diǎn)無(wú)此能力,這表明足夠多的CdTe量子點(diǎn)粘附在質(zhì)膜囊泡表面能夠引發(fā)其被動(dòng)穿過(guò)膜。(3)通過(guò)活體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),CdTe量子點(diǎn)在其粘附后不能積聚在活細(xì)胞膜上,它們將主要通過(guò)內(nèi)吞作用快速穿過(guò)細(xì)胞膜并進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。內(nèi)吞作用是將量子點(diǎn)內(nèi)在化到活細(xì)胞中的主要方式,這個(gè)過(guò)程是快速的,使得幾乎所有的量子點(diǎn)在細(xì)胞膜上積累之前被內(nèi)在化。而且,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與貼壁的RBL-2H3細(xì)胞相比,被胰酶消化后的懸浮RBL-2H3細(xì)胞能夠攝取更多的CdTe量子點(diǎn)。這說(shuō)明細(xì)胞間質(zhì)蛋白被胰酶消化掉后,顆粒物更容易接近細(xì)胞,從而更易粘附在細(xì)胞膜上并被快速內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞。(4)MTT和LDH實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示氨基化量子點(diǎn)比羧基化量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性高�？赡茉蛴袃牲c(diǎn):首先,靜電力作用促使帶正電的氨基化量子點(diǎn)靠近表面帶負(fù)電的細(xì)胞,并與細(xì)胞膜上大量存在的陽(yáng)離子結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合,從而更容易被細(xì)胞攝取;其次,氨基化量子點(diǎn)在水中或者葡萄糖中的團(tuán)聚較羧基化量子點(diǎn)輕微,較小的粒徑使得其更容易進(jìn)入細(xì)胞并造成細(xì)胞損害。以上研究結(jié)果為量子點(diǎn)在細(xì)胞膜上的粘附及其內(nèi)在化過(guò)程提供了更好的理論依據(jù)。此外,氨基化CdTe量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性比羧基化CdTe量子點(diǎn)更加顯著,這對(duì)評(píng)估量子點(diǎn)的環(huán)境危害以及量子點(diǎn)未來(lái)的改進(jìn)和安全使用是非常有助益的。
[Abstract]:In this paper , we have selected water - soluble CdTe quantum dots as the first barrier to understand the cytotoxicity of CdTe quantum dots on cell membranes . ( 4 ) The results show that CdTe quantum dots can not accumulate on the cell membrane by endocytosis . The results show that the CdTe quantum dots can not accumulate on the cell membrane before they are adhered to the cell membrane .
【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】：2017
【分類號(hào)】：R994.6

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本文編號(hào)：2094847