荧光碳点的制备及其血液相容性研究

发布时间：2017-12-18 00:13

  本文关键词：荧光碳点的制备及其血液相容性研究

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【摘要】：荧光碳点是一种新型的碳纳米材料(粒径小于10 nm),其光学性质与传统半导体量子点相似。但是,传统半导体量子点在使用过程中会释放重金属离子从而危害环境和人体,相比之下,荧光碳点是一种环境友好材料。其次,荧光碳点由于其原料来源丰富、制备工艺简单、细胞毒性低以及光致发光等优势,被认为在生物探针、生物成像、细胞标记、生物传感、疾病诊断、药物载体等方面具有潜在的应用价值。荧光碳点在生物医药领域的应用中,会不可避免地进入体内发挥作用,那么进入体内的荧光碳点会与血液组织发生怎样的相互作用呢?这些相互作用不仅会改变荧光碳点在体内的命运,甚至还会影响到血液组织和整个机体的正常代谢。目前,关于这个问题系统而完整的研究尚未报道。因此,对这一问题的探索是非常有必要的,有利于指导荧光碳点的安全性使用,以及为更好地设计荧光碳点而提供参考信息。本论文具体研究内容主要有以下几方面:1.荧光碳点的制备及其细胞成像性能研究该部分内容主要包括:首次以α环糊精为碳源,采用水热法(200°C,18 h)合成具有蓝色荧光的碳点,通过高清透射电镜仪、Zeta电位分析仪、紫外吸收分光光度计、傅里叶红外光谱仪、荧光分光光度计、荧光显微镜等仪器对其进行物理化学表征,并进一步通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪表征该荧光碳点在细胞成像方面的应用价值。2.荧光碳点的血液相容性评价该部分内容主要包括:从体内和体外两方面,系统地研究了上述荧光碳点的血液相容性。在体外,研究了不同浓度的荧光碳点对红细胞形貌、红细胞溶血、蛋白质结构和构象、血小板激活、补体激活、凝血时间等的影响;在体内,研究了不同剂量的荧光碳点对小鼠重要组织器官的损伤和对小鼠血液凝血时间的影响。实验结果表明,荧光碳点的血液相容性具有很强的浓度依赖性。3.超支化聚缩水甘油醚表面改性的荧光碳点其生物相容性研究及其在细胞成像和药物载体方面的运用该部分内容主要包括:采用简单高效的阴离子开环聚合法在荧光碳点表面引发聚缩水甘油醚的聚合,成功制备了具有绿色荧光的超支化聚缩水甘油醚表面改性的荧光碳点(CDs-g-HPG):具有以荧光碳点为核以及HPG为壳的核壳结构。该结构的优势在于:(1)HPG壳能够改善荧光碳点的生物相容性;(2)HPG壳能够提高荧光碳点的稳定性,有效避免荧光碳点在生物医学应用过程中的发生粒子团聚现象;(3)HPG壳具有三维结构以及丰富的末端功能团(-OH),这有利于该材料的进一步功能化;(4)HPG壳的厚度具有可控性;(5)由于荧光碳点核具有疏水结构,CDs-g-HPG可作为疏水药物载体。此外,我们还研究了CDs-g-HPG对细胞毒性、红细胞形貌和溶血的影响,以初步评价CDs-g-HPG的生物安全性。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O613.71;O657.3

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