基于秀麗隱桿線蟲的熒光碲化鎘量子點和硅納米顆粒的生物安全性研究.pdf

1、近年來，隨著納米材料的迅速發(fā)展，半導體熒光量子點和熒光硅納米顆粒作為具有代表性的熒光納米材料，由于其優(yōu)良的光學性質，在生物學及生物醫(yī)學領域有著廣泛的應用。隨著對熒光納米材料生物應用的日益深入，其生物安全性得到了科研工作者們的廣泛關注。秀麗隱桿線蟲由于具有優(yōu)異的特性和研究的優(yōu)勢（例如，可以實現(xiàn)同時在整體水平和亞細胞水平上進行研究，且遺傳進化保守的特點也使得與線蟲相關的研究具有重大的價值），因而被科研工作者們作為模式動物來研究納米材料的生物

2、安全性。因此，在本文中，我們利用線蟲作為動物模型系統(tǒng)地研究了碲化鎘量子點和熒光硅納米顆粒的生物安全性。
　　本文首先從整體水平和亞細胞水平對三種不同尺寸的碲化鎘量子點在線蟲體內的行為學以及毒理學進行了系統(tǒng)的研究。實驗數(shù)據(jù)表明碲化鎘量子點在線蟲體內的分布和毒性有著一定的尺寸依賴性。量子點短時間的處理會抑制線蟲的生長發(fā)育，對線蟲的壽命沒有明顯的影響，表明量子點短時間的處理對線蟲產生的影響是急性的，不會造成永久性的損傷。但是，量子點長時

3、間的處理會抑制線蟲的生長發(fā)育并縮短其壽命，造成的影響是難以恢復的。因此，與體外培養(yǎng)的細胞不同，線蟲可以承受量子點短時間處理所帶來的影響。若量子點長時間滯留在線蟲體內，則對線蟲造成的影響是不可恢復的。通過對亞細胞結構的檢測與分析，證明碲化鎘量子點破壞了線蟲體內細胞的胞吞過程以及營養(yǎng)貯存過程，這可能是量子點造成線蟲生長抑制和壽命縮短的根本原因。本文揭示了碲化鎘量子點會破壞生物體內細胞過程的穩(wěn)態(tài)，其在組織和器官中長久的累積會造成無法恢復的損傷

4、。上述研究結果為了解量子點的生物安全性提供了一定的參考。其次，利用哺乳動物細胞和線蟲研究了硅納米顆粒對自噬的調控情況。具體而言，通過將硅納米顆粒對細胞和線蟲進行處理，結果表明硅納米顆粒沒有引起細胞與線蟲體內自噬小體的形成。經過硅納米顆粒處理的細胞與線蟲，體內自噬相關基因的轉錄水平沒有發(fā)生上調，且自噬相關蛋白的表達量也沒有升高。而且在不同的處理時間條件下，硅納米顆粒均沒有引起細胞中自噬小體的形成。通過實時地檢測線蟲體內自噬小體數(shù)目的變化，