蛋白包覆的作用模式對CdTe量子點光穩(wěn)定性及細(xì)胞毒性的影響.pdf

1、1、概述了量子點的物理性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)、有機相和水相合成法、量子點與生物分子的連接方法、量子點在分析科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用及量子點的毒性效應(yīng)。
　　2、通過水熱合成法,分別以3-巰基丙酸(MPA)和N-乙?；?L-半胱氨酸(NAC)為穩(wěn)定劑,制備出不同粒徑的高質(zhì)量碲化鎘量子點(CdTe quantum dots, CdTe QDs)。本文以發(fā)綠色熒光的CdTe QDs為主要研究對象,通過紫外可見吸收光譜、熒光光譜、透射電鏡和傅立葉

2、變換紅外光譜等手段對所合成的MPA/NAC- CdTe QDs的光譜性質(zhì)、形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,所合成的量子點近似球形,粒徑分布均一,并且所合成的量子點紫外可見吸收光譜寬而連續(xù),熒光發(fā)射光譜窄且對稱。為下一步實驗奠定了良好的材料基礎(chǔ)。
　　3、利用熒光光譜和紅外光譜法,研究了CdTe QDs與牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)和細(xì)胞色素c(cytochrome c,Cyt c)之間的相互作

3、用。研究發(fā)現(xiàn)牛血清白蛋白與量子點分別以靜電作用、配位作用和共價作用相結(jié)合后,量子點的熒光均增強。經(jīng)紫外光照射相同時間,熒光均發(fā)生降低,且其降低程度由大到小的排序為:無BSA包覆> BSA以靜電作用包覆> BSA以配位作用包覆> BSA以共價作用包覆。通過在溶液中加入NaN3(單線態(tài)氧的有效猝滅劑)后進(jìn)行紫外光照射,發(fā)現(xiàn)此時量子點的熒光不再降低,光穩(wěn)定性明顯增強,說明量子點在紫外光照射下產(chǎn)生了單線態(tài)氧而使其熒光發(fā)生猝滅。此外研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞

4、色素 c通過受激電子表面?zhèn)鬟f機理對粒徑較小或具有核殼結(jié)構(gòu)的CdTe量子點具有較強的熒光猝滅能力。這些實驗為進(jìn)一步研究量子點與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用提供了理論基礎(chǔ)。
　　4、利用激光共聚焦顯微鏡,發(fā)現(xiàn)量子點進(jìn)入細(xì)胞后,分布于細(xì)胞核周圍的細(xì)胞器(如內(nèi)質(zhì)網(wǎng))中。無BSA包覆、BSA分別以靜電作用、配位作用、共價作用包覆的CdTe QDs對細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡具有不同程度的影響,且影響程度由大到小的排序為:無BSA包覆> BSA以靜電作用包

5、覆> BSA以配位作用包覆> BSA以共價作用包覆。細(xì)胞毒性實驗結(jié)果與上述結(jié)果吻合,BSA與CdTe QDs以共價作用相結(jié)合時毒性最小,無 BSA包覆的量子點的毒性最大,可能是因為量子點進(jìn)入細(xì)胞后,釋放出的重金屬Cd2+主要分布在細(xì)胞器(如內(nèi)質(zhì)網(wǎng))中,阻止了RNA和微管蛋白等的合成,導(dǎo)致細(xì)胞周期的阻滯,引起細(xì)胞毒性,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。而BSA包覆后的量子點可以減少 Cd2+的釋放,減小了細(xì)胞的毒性。上述研究結(jié)果為合成高生物相容性的量子點