石墨烯量子点与体外巨噬细胞生物相容性的研究

目的探讨石墨烯量子点(GQDs)的对体外RAW264.7巨噬细胞存活率、细胞凋亡及炎症因子表达的影响和细胞成像能力,为GQDs在生物医学领域的安全应用提供理论基础。方法采用改性Hummer’s法制备了氧化石墨烯。利用H2O2和W_(18)O_(49)在水热条件下产生的羟基自由基,采用自上而下的方法将氧化石墨烯切割成GQDs。利用X射线粉末衍射、X光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、扫描电镜和傅里叶红外变换等技术对GQDs微观结构进行详细分析。通过CCK-8、流式细胞、激光共聚焦方法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR),评价GQDs对巨噬细胞的生物兼容性和对炎症因子表达的影响。通过CCK-8、流式细胞术和RT-qPCR,评价GQDs对巨噬细胞的生物兼容性和炎症因子的影响。激光共聚焦显示GQDs在巨噬细胞中成像情况。结果水热条件下,以W_(18)O_(49)为催化剂可将氧化石墨烯切割为3~5 nm蓝光GQDs,产率为43%,荧光寿命(τ)=1.67 ns。三重态碳烯自由基的Zigzag型位点和缺陷态导致GQDs表现出激发波长的依赖性,其最佳激发和发射波长分别为330 nm和400 nm。GQDs表面丰富的含氧官能团和其亲水性使其具有良好的水溶性。CCK-8和死活染色表明,GQDs具有较高的生物兼容性。RT-qPCR分析结果显示,GQDs对体外RAW264.7细胞有生长抑制作用,可刺激RAW264.7细胞提高TNF-α的表达,使细胞膜破裂并产生IL-1β炎症因子诱导细胞凋亡。激光共聚焦结果显示,蓝光GQDs具有一定的体外细胞成像能力。结论石墨烯量子点的水溶性、低毒、荧光特性和炎症因子的诱导效应,为其在免疫标记和细胞成像领域的应用提供了广阔的前景。

功能化量子点生物毒性效应研究进展

量子点因其具有良好的光学特性以及其表面功能化包覆材料的可修饰性,目前成为生物医学领域最具有应用前景的荧光标记物,由于功能化量子点的核心成分及其表面包覆材料均存在不同程度生物毒性,成为量子点在生物体内应用中的一个瓶颈问题。本文对功能化量子点的体内、体外毒理学研究进展进行综述。

水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用

通过超声乳化(O/W)法,在CdSe/CdS荧光量子点外包覆一层双亲性高分子外壳,制得水溶性量子点纳米微球.用荧光发射光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)等手段对产品进行了表征.结果表明,此种方法简单易行,制得的量子点纳米微球(70nm)具有良好的水溶性、稳定性以及较强的荧光发射强度.用这种改性后的量子点标记的免疫球蛋白分子能够识别专一抗原,因此这种纳米粒子将有望进一步应用于生物检测.

半导体量子点对原代培养大鼠牙乳头细胞生物相容性的研究

目的:研究半导体量子点(QDs)对原代培养的大鼠牙乳头细胞(Rat dental papillae cells,RDPCs)的生物相容性。方法:①选择刚出生3天的新生SD大鼠,取出磨牙牙胚,分离牙乳头,用酶消化法培养SD大鼠牙乳头细胞,用波形丝蛋白和细胞角蛋白免疫化学染色鉴定细胞来源,观察细胞的生长规律;②把605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物按3种不同浓度与RDPCs共同培养,观察QDs对RDPCs生长和形态的影响;③用MTT法检测不同浓度的605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物对RDPCs的毒性作用结果:①:体外培养的RDPCs生长良好,波形丝蛋白染色阳性而细胞角蛋白染色阴性。②不同浓度的605QDs、525QDs及两种量子点的等浓度混合物对体外培养的RDPCs没有毒性作用,对其生长和形态也没有影响。结论:605QDs、525QDs及两种量子点等浓度的混合物在一定的浓度范围内时RPDCs具有良好的生物相容性,为605QDs、525QDs在活体生理条件下用于活细胞内的多通道信号研究提供了科学依据。

量子点与巨噬细胞的生物相容性

背景:与传统的有机荧光染料相比,量子点呈现出良好的生物标记特性,尤其在细胞标记、临床靶向生物成像等领域呈现出独特的光学特性。目的:观察CdS e/Zn S量子点与单核-巨噬细胞的生物相容性。方法:将巨噬细胞RAW264.7接种于96孔板中,分3组培养,分别加入0,50,100 mg/L的Cd Se/Zn S量子点干预,培养1 h或2 h,流式细胞仪检测荧光信号;培养0-24 h,流式细胞仪检测50 mg/L Cd Se/ZnS量子点标记巨噬细胞的荧光信号强度;培养18 h,定量PCR检测巨噬细胞内肿瘤坏死因子α及白细胞介素1β的水平;培养18 h,MTT法检测巨噬细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡。结果与结论:(1)荧光信号强度与CdS e/Zn S量子点的质量浓度呈正相关,并且随着标记时间的延长,荧光信号强度增强;(2)经50 mg/L CdS e/ZnS量子点标记后,随着时间的延长,巨噬细胞的荧光信号不断增强,在18 h达到峰值;(3)与0 mg/L量子点组比较,50,100 mg/L量子点组可显著促进巨噬细胞内肿瘤坏死因子α及白细胞介素1β的表达(P<0.01或P<0.05);100 mg/L量子点组肿瘤坏死因子α表达高于50 mg/L量子点组(P<0.01);50,100 mg/L量子点组白细胞介素1β表达无差异;(4)50,100 mg/L Cd Se/Zn S量子点组细胞增殖强于0 mg/L量子点组(P<0.05),50,100 mg/L Cd Se/Zn S量子点组细胞增殖无差异;(5)50,100 mg/L Cd Se/Zn S量子点对巨噬细胞的凋亡无明显影响;(6)结果表明,Cd Se/Zn S量子点可活化巨噬细胞,促其增殖与分泌炎症因子,但不影响其凋亡。

生物相容性两亲性聚合物修饰量子点用作药物载体

甲壳素是地球上仅次于纤维素的第二大天然高分子多糖，其自然界年生物合成量约为100多亿吨，可以说是一种用之不竭的资源。甲壳素不能溶解于水，其脱乙酰基的产物壳聚糖，也只能溶解于稀酸溶液，这在极大程度上限制了其生物应用。壳聚糖作为天然高分子具有较好的生物相容性并且具有体内可降解性。羧甲基壳聚糖作为一种经过羧甲基化改性的壳聚糖衍生物，具有良好的水濯陛、

量子点和量子点-Aβ-Ab探针对活体动物的毒性研究

目的通过组织形态学和动物行为学观察、肝肾功能测定系统考察量子点及制备的量子点-Aβ-Ab探针的生物毒性作用,以此评价量子点及探针的生物相容性。方法将正常C57BL小鼠30只随机分为量子点(QDs)组、量子点-Aβ-Ab(QDs-Aβ-Ab)组和对照组,每组10只,分别行量子点、量子点-Aβ-Ab探针、PBS侧脑室注射后,行HE染色、尼氏体染色、动物行为学观察及肝肾功能测定。结果 HE染色和尼氏染色示QDs组、QDs-Aβ-Ab组海马CA1区神经元形态正常,尼氏体清晰可见,与对照组无差异。行为学观察7 d,3组小鼠进食进水正常,二便正常,无举尾、无皮肤毛发颜色改变,无步态异常、无兴奋抑制反应,无死亡。QDs组和QDs-Aβ-Ab组血清ALT、AST、BUN和CRE水平与对照组无明显差异(P>0.05)。结论量子点及量子点-Aβ-Ab探针对小鼠整体毒性作用小,生物相容性好。

生物医用量子点材料的研究进展

量子点是一种新型的荧光材料,由于独特的微观结构和物理、化学特性,使其在生物医学领域有广阔的应用前景。通过对近十多年来,有关含重金属的量子点制备技术、应用实例等的现状分析,提出了合成新颖的无重金属量子点即低毒性或生物兼容性量子点的重要意义和迫切性,介绍了合成低毒性或生物兼容性量子点的最新研究现状,并展望了今后的发展前景。

硒化镉量子点的细胞毒性初步实验研究

目的:通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)检测硒化镉(cdSe/ZnS)量子点对L-929小鼠成纤维细胞的细胞毒性,以此评价硒化镉量子点的生物相容性。方法:以MTT法测定硒化镉量子点对L-929小鼠成纤维细胞增殖的影响。结果:MTT法显示,硒化镉量子点对L-929小鼠成纤维细胞的抑制率高,呈现浓度和时间依赖性,还能明显改变成纤维细胞的形态。结论:硒化镉量子点对L-929小鼠成纤维细胞有明显的抑制作用,其生物相容性较差。

钛植入体表面构建具有抗菌活性和生物相容性的PDA/RGDC/氧化锌量子点复合涂层

传统的抗生素治疗细菌感染往往会导致细菌对抗生素产生耐药性,导致耐药细菌的形成,从而对人类健康产生更大的危害。设计了一种新颖的表面系统,其可在不使用抗生素的情况下为钛植入体提供一种可靠的自抗菌平台。这一特性的实现依靠于钛植入体表面PDA(polydopamine)/RGDC(arginine-glycine-aspartic acid-cysteine)/氧化锌量子点(ZnO QDs)复合涂层的构建,通过粒子生长法得到的ZnO QDs经RGDC修饰后连接到覆盖于钛植入物表面的PDA。用不同的细菌和小鼠成骨细胞对此涂层进行了测试,结果表明,文中设计的复合涂层对大肠杆菌的抗菌率高达98.95%,同时具有优异的生物相容性。因此,该表面涂层在生物医用植入材料领域将有着广泛的应用前景。

Fe^(3+)选择性吸附碳量子点抑制细菌生长和细菌生物膜生成

为了有效抑制细菌感染,寻找新的抗生素增效作用剂协助抗生素治疗,本试验通过一步水热法,以柠檬酸和聚赖氨酸制备了碳量子点(CDs),使用紫外-可见分光光度计和成像仪对CDs进行表征,采用微量肉汤稀释法、棋盘法和结晶紫染色法检测CDs对细菌生长和细菌生物膜生成的影响,通过细胞毒性和溶血活性试验评估CDs的体外生物相容性。结果显示,CDs在345 nm处可观察到明亮蓝色荧光,可选择性吸附作为生物膜必要元素之一的Fe^(3+),对Fe^(3+)的响应浓度为1 mmol/L,且CDs在日光条件下的10 h内保持荧光稳定;CDs对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌,S.aureus)和革兰阴性菌(大肠埃希菌,E.coli)的最小抑菌浓度(MIC)分别是256、128和256μg/mL;CDs联合头孢噻肟可有效抑制革兰阴性菌生长[分级抑菌浓度(FIC)=0.07];CDs(62.5μg/mL)对MRSA和E.coli的生物膜抑制率分别为64.4%和57.4%;且CDs(1000μg/mL)没有细胞毒性(细胞活性>100%)和溶血活性(<1%)。结果表明,CDs具有作为抗生素增效剂的潜力,可与抗生素联合使用治疗革兰阴性菌引起的感染。

生物相容性的ZnO量子点的研究进展

无毒的ZnO量子点具有诸多优异性能,在生物医学领域具有广阔的应用前景。本文综述了生物相容性ZnO量子点制备及应用研究进展。

生物相容性的ZnO量子点的研究进展

锌是人体内非常重要的微量元素,在很多生物系统中起到重要作用。无毒的ZnO量子点由于具有诸多优异性能,在生物医学领域具有广阔的应用前景。本文介绍了ZnO量子点的主要化学制备方法并分析了各种制备方法的优缺点,重点对生物相容性的ZnO量子点的制备及其在生物医学领域的应用研究进展作了详细阐述,最后对用于生物医学领域的ZnO量子点未来的研究重点进行了展望。

镉系量子点细胞毒性研究获进展

量子点是一种具有卓越荧光性能的新型纳米材料，在生物医学领域具有广泛的应用前景。然而，如何解决量子点，特别是发光效率最高的镉系量子点的生物相容性问题，成为其临床应用的瓶颈，相关研究受到学者们的广泛关注。

基于CdSe@ZnS量子点水溶性纳米粒子的制备及荧光性能

作为一种新型的荧光探针,量子点(QD)已经受到越来越多的重视,制备工艺也显得格外重要。水相中合成的量子点效率低,油相中的量子点经过转相以后效率也大大衰减。本论文利用再沉淀包覆的方法制备了具有良好的水溶性的掺杂绿光Cd Se@Zn S的纳米颗粒G-NPs(534 nm)和掺杂红光Cd Se@Zn S的纳米颗粒R-NPs(610 nm),具有窄的半峰宽(G-NPs～29 nm,R-NPs～31 nm),较小的粒径(45 nm),并在此基础上通过发射光谱与荧光衰减研究了量子点之间的能量传递现象。该方法保留了量子点原来的性质,基于其优良的光学性质,对人类肝细胞肝癌细胞株(Hep G2)进行了荧光标记,从共聚焦成像实验结果看出,纳米颗粒得到了良好的吞噬效果。

生物功能化AgInS_2量子点的制备及其生物应用

为制备水相、低毒、生物兼容性较好的三元量子点,通过水相合成法制备三元银铟硫(AgInS_2)量子点,并用叶酸(FA)对其进行修饰,利用透射电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪等表征手段对纳米复合材料的形貌、光学性质、化学组成、细胞毒性及荧光成像进行了研究。结果表明,水相AgInS_2量子点的尺寸约为5nm^6nm,经叶酸(FA)修饰后,细胞毒性较低,在乳腺癌细胞中成像时红色荧光更明显,说明通过叶酸的修饰可提高量子点的生物兼容性。因此这类具有较好水溶性和生物兼容性的FA-AgInS_2量子点可直接应用于生物成像研究,为乳腺癌的快速体外检测打下了良好的实验基础。

溶液浓度对SiC量子点光学性能的影响及表面修饰

采用可控化学腐蚀法制备SiC量子点,在原有腐蚀剂(氢氟酸和硝酸)的基础上添加适量的分析纯硫酸,一步法完成SiC量子点的表面修饰。采用光度计和Lince软件测量并计算了平均粒径5 nm的SiC量子点在不同溶液浓度下的光致发光谱和平均间距;采用傅里叶变换红外光谱仪对SiC量子点表面的功能团进行检测,对其表面亲水性基团耦合的机理进行分析。结果表明,随着SiC量子点溶液浓度的增大(4~12μmol·L^(-1)),其光致发光强度先增大后减小,且光致发光强度峰值出现在8μmol·L-1时;SiC量子点表面形成亲水性基团的关键在于腐蚀法制备过程中超声空化环节所营造的局部高压高温环境。

锡硫化合物包覆的水溶性硒化镉量子点的制备与表征

以Na2S、Na2SnO3、稀盐酸及水合肼为原料成功合成了锡硫化合物(Metalchal cogenidometalates,MCCs)。该化合物在离子溶液中解离出SnS44-或Sn2S46-,这两种低聚阴离子因其电子空间结构特殊而具有配位作用,故能置换CdSe量子点表面原有的长链有机配体,从而实现量子点从有机相到无机相的转移。配体交换后的量子点可以较好地分散在水、氨水、水合肼和二甲亚砜等一系列极性溶剂中。我们分别用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光发射光谱(PL)和红外吸收光谱(FTIR)表征了CdSe的分散性、光学性质及表面配体情况。

石墨烯量子点在生物医学中的研究进展

石墨烯量子点是石墨烯超家族的衍生物,与高维度石墨烯相比,具有良好的生物相容性,较低的细胞毒性及较好的化学修饰性。自发现以来,石墨烯量子点的应用领域被逐渐地拓宽。其中石墨烯量子点的生物应用主要包括生物成像、生物传感器、药物运输、基因载体、抗菌抗病毒及肿瘤的光动力治疗研究等。主要介绍了近几年有关石墨烯量子点生物相容性及其在生物医学研究的进展,并对其发展前景进行了展望。

一步法合成水溶性CdSe量子点

CdSe量子点（CdSeQDs）是一种重要的半导体纳米材料，具有优异的、随尺寸可调的发光性质。柠檬酸是一种自然界中广泛分布的有机酸，价格便宜，对人体无毒害，有良好的生物相容性，已被用来设计和合成复杂的纳米结构，但所合成的量子点大部分荧光都很弱，限制了它们的进一步应用。