生物相容性量子點-羥基磷灰石的制備及其生物學(xué)應(yīng)用.pdf

1、量子點(quantum dots，QDs)是一種粒徑在1～10nm的半導(dǎo)體納米晶體，主要是由Ⅱ族-Ⅵ族或者是Ⅲ族-Ⅴ族的元素組成的，在上個世紀(jì)90年代開始被用做生物標(biāo)記材料。由于這種熒光材料具有熒光強度高，抗光漂白性強，有很寬的激發(fā)光譜和窄的發(fā)射光譜且熒光光譜可調(diào)諧等很多其他熒光染料無法比擬的優(yōu)點，因此被廣泛的在離子傳感、臨床檢測、藥物篩選、分子標(biāo)記、細胞生物學(xué)等方面得到應(yīng)用。
　　 QDs在應(yīng)用于生物成像時，主要是利用其熒光特

2、性來進行藥物示蹤，對生物體內(nèi)的癌細胞進行定位和靶向檢測，有關(guān)QDs在藥物緩釋或是藥效促進方面還未見報道，而且由于QDs中的重金屬離子使得這種材料對生物體有一定的毒性，限制了它的應(yīng)用。本研究利用量子點的熒光特性及羥基磷灰石的生物兼容性和緩釋作用，用羥基磷灰石對量子點進行修飾，構(gòu)建一種既具藥物緩釋作用又能在體內(nèi)靶向示蹤且低毒的雙功能材料，結(jié)果如下：
　　 1.合成了分散性良好的具有三層結(jié)構(gòu)的量子點，并通過化學(xué)沉淀法將納米羥基磷灰石與

3、量子點連接在一起，合成了具有熒光和緩釋功能的雙功能復(fù)合物量子點-羥基磷灰石(QDs-HAP)。透射電鏡的檢測結(jié)果表明量子點的粒徑為3-10nm，而QDs-HAP的粒徑在10-20nm，分散均勻，且納米羥基磷灰石均勻包被在量子點周圍，形狀為球狀。通過對不同反應(yīng)時間的產(chǎn)物熒光強度的測定，確定了反應(yīng)時間3h為合成量子點-羥基磷灰石的最佳反應(yīng)時間。合成了量子點-羥基磷灰石-環(huán)丙沙星(QDs-HAP-C)，同樣通過透射電鏡的檢測得出粒徑為40-6

4、5nm，環(huán)丙沙星對復(fù)合物的修飾均勻且完整。
　　 2.將量子點、羥基磷灰石、QDs-HAP、QDs-HAP-C、環(huán)丙沙星應(yīng)用于對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌試驗中,通過抑菌率的測定說明QDs-HAP的藥物緩釋功能。抑菌率由大到小依次為環(huán)丙沙星、QDs-HAP-C、QDs-HAP、量子點、羥基磷灰石。說明在短時間內(nèi)QDs-HAP對環(huán)丙沙星的抑菌率并沒有增強的作用。在此基礎(chǔ)上對QDs-HAP-C和環(huán)丙沙星進行了抑菌緩釋實驗，得出環(huán)

5、丙沙星在培養(yǎng)18 h后抑菌率逐漸下降，而QDs-HAP-C的抑菌率一直都保持在一個較為穩(wěn)定的范圍內(nèi)，對大腸桿菌的抑制實驗中保持在65％左右，而對金黃色葡萄球菌的抑制作用保持在70％左右，說明了QDs-HAP可以抑制環(huán)丙沙星進入機體后的瞬間崩解作用，有緩慢釋放藥物的能力，完全可以作為藥物緩釋的載體。
　　 3.進行了對小鼠的急毒性實驗，CdSe、CdSe/CdTe、CdSe/CdTe/ZnSe、QDs-HAP、QDs-HAP-C、

6、環(huán)丙沙星6種樣品分別注射入不同的小鼠體內(nèi)后產(chǎn)生了不同的結(jié)果。CdSe在注射7h后使小鼠死亡，CdSe/CdTe在注射入小鼠體內(nèi)后15 h使小鼠死亡，說明二者均對小鼠有強毒性。注射了其余4種樣品的小鼠沒有死亡，說明其余4種材料可以進一步的應(yīng)用于小鼠體內(nèi)的實驗。在此基礎(chǔ)上將CdSe/CdTe/ZnSe、QDs-HAP、QDs-HAP-C、環(huán)丙沙星分別按0.02mmol/g的用量注射入4只小鼠的體內(nèi)，5d后通過石蠟切片，在熒光顯微鏡下進行觀察