發(fā)布時(shí)間：2020-05-21 00:11

【摘要】：量子點(diǎn)(QuantunQDs),作為一種半導(dǎo)體納米材料,由于尺寸大小的特殊性,導(dǎo)致其具有一些特殊的表面性質(zhì)以及優(yōu)越的光物理性質(zhì),如激發(fā)光譜較寬、發(fā)射光譜較窄、粒徑寬可調(diào)、熒光發(fā)射強(qiáng)度高以及熒光穩(wěn)定性強(qiáng)等,使得量子點(diǎn)被廣泛地研究和應(yīng)用。量子點(diǎn)材料在生物標(biāo)記、醫(yī)藥化學(xué)、非線性光學(xué)、功能材料以及催化學(xué)等科學(xué)研究領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。然而,隨著量子點(diǎn)的廣泛應(yīng)用,人們在生產(chǎn)和生活中暴露的機(jī)會(huì)和幾率也會(huì)增加,因此對量子點(diǎn)潛在的生理毒性進(jìn)行評價(jià),對人類的健康變得越來越重要。針對目前研究較多的水相中合成的表面修飾的CdTe量子點(diǎn)存在的量子點(diǎn)粒徑分布范圍較廣、部分團(tuán)聚、表面修飾較為單一且粗糙、量子點(diǎn)包覆不夠嚴(yán)密、穩(wěn)定性不好、細(xì)胞毒性較大、缺少其與血液中的蛋白相互作用的研究等問題的一些問題,我們先是研究了水相中MPA修飾的CdTe量子點(diǎn)與血液中廣泛存在而重要的物質(zhì)血紅蛋白的相互作用研究,以對已有的研究做補(bǔ)充。另外,我們采用在高倍透射顯微鏡下依然粒徑非常均勻,且分散性良好的、無毒的且具有很高的能帶寬的ZnS殼層,且表面包覆嚴(yán)密穩(wěn)定MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn),從分子水平和細(xì)胞水平上分別研究鎘系量子點(diǎn)的毒性效應(yīng)。主要研究的內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)利用“一鍋法”合成了 MPA-CdTe量子點(diǎn),并對其進(jìn)行提純,于真空下干燥得到量子點(diǎn)固體,并利用紅外光譜、熒光發(fā)射光譜、紫外-可見光吸收光譜、動(dòng)態(tài)光散射納米粒度測定以及高倍透射顯微鏡等技術(shù)手段對其進(jìn)行表征,確定其合成情況以及測定其濃度,一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MPA-CdTe量子點(diǎn)合成效果良好,并用于后續(xù)的與血紅蛋白作用研究的實(shí)驗(yàn)中。(2)利用等溫滴定量熱法和多種光譜學(xué)手段在模擬生理的條件下研究了MPA-CdTe QDs對血紅蛋白的影響。研究發(fā)現(xiàn)在血紅蛋白和MPA-CdTe QDs的結(jié)合中,范德華力和氫鍵起主要作用。結(jié)果表明,在MPA-CdTe QDs的作用下,不僅血紅蛋白的固有熒光被淬滅,酪氨酸和色氨酸殘基微環(huán)境的改變,而且血紅蛋白的構(gòu)象也發(fā)生了復(fù)雜的變化,骨架變得伸展和疏松。然而,血紅蛋白中的血紅素仍然穩(wěn)定,說明二者之間的相互作用并沒有明顯抑制血紅蛋白的主要生理功能。此處,MPA-CdTeQDs更可能是其進(jìn)入到血紅蛋白大分子的內(nèi)部而非聚集到其表面。(3)利用熒光發(fā)射光譜、紫外-可見光吸收光譜、高倍透射顯微電鏡等技術(shù)手段對MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)具有較強(qiáng)的熒光發(fā)射強(qiáng)度、小而對稱的半峰寬,且光衍射光圈明顯,晶格條紋清晰、穩(wěn)定且分布均勻,核殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,分散性良好,粒徑也非常均勻。(4)利用等溫滴定量熱法和多種光譜學(xué)手段,在模擬生理的條件下,研究了 MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)與過氧化氫酶和超氧化物歧化酶這兩種氧化應(yīng)激酶之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)主要通過疏水作用力與兩種氧化應(yīng)激酶發(fā)生相互作用。經(jīng)MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的作用,兩種氧化應(yīng)激酶的固有的內(nèi)源性熒光均被淬滅,其酪氨酸和色氨酸殘基的微環(huán)境發(fā)生了改變,酶的分子的構(gòu)象也發(fā)生了一定程度的去折疊化導(dǎo)致骨架變得松散,但酶的生理功能并未受到明顯抑制,反而過氧化氫酶分子可能由于活性中心的暴露增加,活性增強(qiáng)。(5)選取小鼠原代肝細(xì)胞作為評價(jià)靶細(xì)胞,在MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)暴露下,檢測了小鼠原代肝細(xì)胞的細(xì)胞活力以及細(xì)胞內(nèi)CAT、SOD活性的變化和MDA含量的變化等指標(biāo)。結(jié)果表明MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)使得小鼠原代肝的細(xì)胞活力輕微下降。而小鼠原代肝細(xì)胞內(nèi)CAT的活性只有很輕微的變化,SOD活性得活性顯著增強(qiáng),MDA的含量變化呈上下波動(dòng)趨勢但沒有顯著性差異。綜合得出:MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)誘發(fā)了小鼠原代肝細(xì)胞產(chǎn)生了氧化應(yīng)激效應(yīng)但是尚未對小鼠原代肝細(xì)胞造成嚴(yán)重的氧化應(yīng)激損傷。利用等溫滴定量熱法和多種光譜學(xué)手段本文先是研究了水相中MPA修飾的CdTe量子點(diǎn)與血液中廣泛存在而重要的物質(zhì)血紅蛋白的相互作用研究,對已有的研究做了補(bǔ)充。此外。本文我們還從分子水平和細(xì)胞水平上分別研究MPA-CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的毒性效應(yīng)。為全面評價(jià)量子點(diǎn)的毒性、量子點(diǎn)的合成及合理利用提供了參考。
【圖文】：

于納米級的量子點(diǎn)，具丫〗非常大的比表面積、表面能、表面張力以及表面原子數(shù)，逡逑進(jìn)而表現(xiàn)出作為納米材料的的四大效應(yīng)以及一些優(yōu)越的光物理性質(zhì)｜（＞｜，這些性質(zhì)逡逑使得量子點(diǎn)被廣泛地研究和應(yīng)用，如圖１－２所示，尤其是在發(fā)光器件、太陽能電逡逑池以及生物熒光標(biāo)記等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用｜（）１。而相比于傳統(tǒng)染料分子的標(biāo)記成逡逑１逡逑

邐ＣｄＳｅ邐ＦｂＳ逡逑圖１－１目前量子點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域及光譜覆蓋范圍逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｆｉｅｌｄｓ邋ａｎｄ邋ｓｐｅｃｔｒａｌ邋ｃｏｖｅｒａｇｅ邋ｏｆ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｑｕａｎｔｕｍ邋ｄｏｔｓ．．逡逑２量子點(diǎn)的特性及應(yīng)用逡逑因?yàn)榱孔狱c(diǎn)尺寸大小的特殊性，，導(dǎo)致它具有一些特殊的表面性質(zhì)ｌ５１。尺寸處逡逑于納米級的量子點(diǎn)，具丫〗非常大的比表面積、表面能、表面張力以及表面原子數(shù)，逡逑進(jìn)而表現(xiàn)出作為納米材料的的四大效應(yīng)以及一些優(yōu)越的光物理性質(zhì)｜（＞｜，這些性質(zhì)逡逑使得量子點(diǎn)被廣泛地研究和應(yīng)用，如圖１－２所示，尤其是在發(fā)光器件、太陽能電逡逑池以及生物熒光標(biāo)記等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用｜（）１。而相比于傳統(tǒng)染料分子的標(biāo)記成逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X171.5

【參考文獻(xiàn)】

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6 王秋林;王浩毅;王樹人;;氧化應(yīng)激狀態(tài)的評價(jià)[J];中國病理生理雜志;2005年10期

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本文編號：2673423