色氨酸碳点的合成及在细胞生物学成像中的应用

目的:利用碳点标记不同细胞,通过共聚焦显微镜下碳点的多色荧光特性,达到观察不同细胞的成像特点。方法:采用水热法合成色氨酸碳点,用TEM、FT-IR、荧光光谱仪对碳点进行表征。采用MTT法检测碳点对小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7、小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1和小鼠成纤维细胞系L929成像效果,以确定碳点最佳成像浓度。选择最佳浓度的碳点分别与上述3种细胞共培养24h后,在共聚焦显微镜下观察细胞的成像特点。结果:TEM下观察制备的碳点为球形颗粒,粒径约为3.35nm;FT-IR显示碳点的分子结构仅由碳、氧、氢和氮元素组成。荧光光谱显示碳点在不同激发波长下可以呈现不同的颜色,具有激发依赖性。MTT结果显示当碳点浓度在400mg/L时,RAW264.7细胞活性达67%,MC3T3-E1细胞活性达79%,L929细胞活性达89%,表明碳点进入细胞内部并不会明显影响细胞活性。成像结果显示,在488nm和543nm激发波长下,3种细胞均可以呈现绿色和红色的荧光图像,RAW264.7和L929荧光区主要集中在细胞膜和细胞质,而MC3T3-E1整个细胞都具有荧光,表明碳点可能部分进入细胞核中。结论:制备的碳点对细胞成像效果好,且能够使细胞具有多色荧光,对直接观察和分析细胞的形态和生理活动具有重要的意义。

锌掺杂碳点联合蓝光照射对金黄色葡萄球菌生长及其生物膜形成的抑制作用

目的:通过水热法合成锌掺杂碳点(CDs),观察锌掺杂CDs联合蓝光对金黄色葡萄球菌及其生物膜形成的抑制作用,并初步探讨相关机制。方法:采用水热法合成锌掺杂CDs,采用透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)观察其表征。实验分为空白对照组、单独CDs溶液组、单独蓝光照射组和CDs+蓝光照射组。单独CDs溶液组细胞采用不同浓度(50、75和100 mg·L-1)CDs溶液处理,单独蓝光照射组采用蓝光照射10、20和40 min,CDs+蓝光照射组采用上述浓度CDs溶液处理后,按上述时间进行蓝光照射,空白对照组仅采用培养基处理后避光培养。CCK-8法检测各组L929和MC3T3-E1细胞增殖率。选取抑菌效果最佳组(100 mg·L-1 CDs组)采用N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理清除活性氧,实验分为对照组、100 mg·L-1 CDs组、0.5 mmol·L-1 NAC组和0.5 mmol·L-1NAC+100 mg·L-1 CDs组,采用分光光度法测定各组菌液浓度,采用结晶紫法检测各组金黄色葡萄球菌生物膜形成量,采用平板菌落计数法记录各组菌落数。结果:TEM检测,成功合成粒径约1.8 nm的锌掺杂CDs。荧光光谱检测,CDs最佳激发波长为342 nm,最佳发射波长为440 nm,且具有激发依赖性。FT-IR检测,CDs具有羟基、羧基和氨基等官能团。CCK-8法检测,共培养24 h时,100 mg·L-1 CDs组L929和MC3T3-E1细胞增殖率均达80%。光照20和40 min时,与空白对照组比较,单独蓝光照射组菌液浓度降低(P<0.05或P<0.01),光照40 min时金黄色葡萄球菌生物膜形成量减少(P<0.01)。光照10 min时,与单独蓝光照射组比较,CDs+蓝光照射组菌液浓度和生物膜形成量均降低(P<0.01);与100 mg·L-1 CDs组比较,0.5 mmol·L-1NAC+100 mg·L-1 CDs组菌液浓度和生物膜形成量明显增加(P<0.01)。结论:锌掺杂CDs联合蓝光后通过光催化作用能有效抑制金黄色葡萄球菌的生长和生物膜形成。

葡萄糖酸锌碳点在细胞成像和体外促进成骨分化中的作用

目的:通过一步水热法合成葡萄糖酸锌碳点(Zn-CDs),探讨Zn-CDs的细胞成像及其对小鼠前成骨细胞向成骨方向分化的促进作用。方法:一步水热法合成Zn-CDs,采用透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)观察检测Zn-CDs的表征。将不同浓度(0.01、0.10、1.00、10.00、100.00和1 000.00mg·L^-1)Zn-CDs浸提液与小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1共培养作为实验组,空白对照组仅加入细胞培养液。采用MTT法检测各组MC3T-E1细胞相对增殖率(RGR);采用激光共聚焦成像观察MC3T3-E1细胞的成像特点;采用qRT-PCR法检测各组MC3T3-E1细胞中Runt相关转录因子2基因(Runx2)、碱性磷酸酶基因(ALP)和骨钙素(OC)mRNA相对表达水平;茜素红染色检测各组细胞中钙化结节数。结果:TEM检测,成功合成粒径为5.25nm的Zn-CDs。荧光光谱,Zn-CDs具有360nm紫外光激发和450nm蓝光发射的荧光性质,并表现激发波长依赖特性。FT-IR检测,Zn-CDs表面主要由羧基和羟基基团构成。与空白对照组比较,共培养24h时1 000.00mg·L^-1Zn-CDs组MC3T3-E1细胞的RGR明显降低(P<0.01)。荧光成像,Zn-CDs与MC3T3-E1细胞共培养后,细胞呈现蓝色、绿色和红色的荧光图像,形态轮廓清楚且荧光强度细胞质比细胞核强。qRT-PCR检测,随着Zn-CDs浓度的增加,MC3T3-E1细胞中Runx2、ALP和OCmRNA相对表达水平逐渐升高。茜素红染色,诱导21d后不同浓度Zn-CDs组MC3T3-E1细胞中钙结节数多于空白对照组。结论:Zn-CDs可以有效地进行MC3T3-E1细胞荧光成像,且Zn-CDs具有一定的促MC3T3-E1细胞向成骨方向分化的作用。

默里住宅

基地1998年秋天,我和业主一道参观了宅地。从龙仁坐车十几分钟,就见到一座水库。顺着山路绕过去,便见到了位于山坡朝阳面的宅地。因为是秋季,树叶落尽,抬头才能看见仍旧郁郁葱葱的松树林子。顺着斜面,露出不方不圆的特异形象,从进出的道路至地基有着十余米的高低之差。从位置看,虽闲静却不偏僻,东、北二侧由山有力地拥抱着。