CN-PPV聚合物量子点对雄性小鼠生殖潜能的影响

发布时间：2017-10-26 08:08

  本文关键词：CN-PPV聚合物量子点对雄性小鼠生殖潜能的影响

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【摘要】：近年来,随着纳米技术和荧光成像技术的发展,多种新型的高性能纳米荧光探针相继问世,聚合物量子点(Polymer Dos)以其宽激发、窄发射、抗光漂白性强、荧光亮度高、功能化潜力高等优点,吸引了人们的广泛关注,然而目前关于其生物相容性的研究较少,尚未有定论,需要进行更深入的研究。本研究主要使用一种新型的聚合物量子点(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-(1-cyanovinylene-1,4-phenylene],简称CN-PPV)与一种经典的商用半导体量子点QD605进行生物相容性的比较,研究二者对雄性小鼠生殖潜能的影响,为量子点的生物相容性研究提供参考,促进纳米荧光探针的优化革新。主要研究内容和实验结果如下:一、CN-PPV与QD605在小鼠体内的分布及影响5~6周龄Bal b/c雄性小鼠,实验组每天背部皮下注射100μL的CN-PPV(或QD605)量子点溶液,浓度为0.5 nmol/L,5 nmol/L,50 nmol/L,对照组注射等量PBS,连续给药14天,每2天观察行为并称量体重,在第15天进行实验提取小鼠血清,使用荧光显微镜观察血清中量子点的分布,使用小动物荧光成像系统定量检测血清液滴中量子点的荧光辐射度;称量小鼠主要脏器,计算脏器系数;通过冰冻切片、小动物荧光成像等方法在脏器的局部和总体上考察量子点的分布。结果显示给药过程中小鼠行为未见明显差异,对照组小鼠体重为(25.56±1.94)g,实验组与其相比无明显差异(P0.05);在个别高浓度实验组的血清中观察到极少量的量子点荧光;对照组血清液滴的总体荧光辐射度为(2.55±0.40)×109(p/sec/cm2/sr),各实验组与其相比无明显差异(P0.05);量子点对心脏、脾脏、肾脏系数均无明显影响(P0.05),然而QD605低、中浓度组的肝脏系数分别为(55.88±6.06)×10-3%,(52.56±2.95)×10-3%,与对照组相比显著增大,QD605中浓度组的睾丸系数为(7.15±0.46)×10-3%,与对照组相比显著减小;CN-PPV中浓度组的肺部系数为(5.70±0.41)×10-3%,与对照组相比显著减小(以上均为P0.05);所有实验组冰冻切片中均观察到两种量子点的分布,量子点在脏器中的分布形式主要为沿着脏器表面皮层的有序分布,以及在脏器内部的随机分布,随着注射的量子点浓度增加,在脏器中越容易观察到量子点。二、CN-PPV与QD605对小鼠雄性激素及生殖潜能的影响获取小鼠血清,使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中睾酮的浓度;从受试小鼠的附睾尾部获取液化前的致密精子团,经4%多聚甲醛固定后封片制成样品,使用荧光显微镜观察量子点的分布;取液化前的小鼠精子团放入获能液中激活1 h,使用精子活性分析仪检测精子的体外活性;雌鼠提前进行激素超排以获取成熟卵母细胞,将完成激活的小鼠精子与卵母细胞共培养进行体外受精,24 h后观察受精情况检测受精率。结果显示对照组小鼠血清中睾酮的浓度为(1115±84.95)ng/L,实验组与其相比无明显差异(P0.05);在所有量子点实验组小鼠的液化前的致密精子团中均未见量子点的荧光;对照组小鼠精子的体外活性为(62.59±13.79)%,实验组与其相比无明显差异(P0.05)使用对照组小鼠精子进行体外受精的受精率为(33.33±8.44)%,实验组与其相比无明显差异(P0.05)。结论:在短期内浓度不超过50 nmol/L的CN-PPV(或QD605)不会对雄性小鼠的一般体征和生殖潜能产生明显影响,但可能引起脏器重量的异常。两种量子点会在脏器中分布,能通过血液循环方式主要进入脏器内部,通过随机渗透方式在脏器皮层表面汇集。新型的CN-PPV聚合物量子点与经典的QD605半导体量子点相比具有相近的光学、物理性能和生物相容性,表明CN-PPV聚合物量子点与商用半导体量子点性能相当,具有极高的应用潜力。本文利用小鼠皮下注射给药模型和小鼠体外受精模型研究聚合物量子点对雄性小鼠生殖潜能的影响,该方法表明聚合物量子点具有极好的生物相容性,同时,也为其它纳米材料的生物效应及毒性研究提供了较为直观便捷的方法参考。
【关键词】：聚合物量子点 半导体量子点 CN-PPV QD605 生物相容性 生殖潜能
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O631;R114
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 研究背景12-18
• 1.1 前言12-13
• 1.2 半导体量子点的国内外研究现状13-14
• 1.2.1 半导体量子点的应用13-14
• 1.2.2 半导体量子点的生物相容性14
• 1.3 聚合物量子点的的国内外研究现状14-16
• 1.3.1 聚合物量子点的应用15
• 1.3.2 聚合物量子点生物相容性15-16
• 1.4 研究目的与意义16-18
• 第2章 材料与方法18-27
• 2.1 材料18-22
• 2.1.1 实验试剂18-20
• 2.1.1.1 生化试剂18
• 2.1.1.2 实验所用量子点18-19
• 2.1.1.3 培养基及溶液配制19-20
• 2.1.2 实验仪器20-21
• 2.1.3 实验动物21-22
• 2.2 量子点的光谱表征22
• 2.3 检测量子点对小鼠一般体征的影响22
• 2.4 检测量子点对小鼠血液的影响22-24
• 2.4.1 检测小鼠血清中的睾酮含量22-23
• 2.4.2 检测小鼠血清中的量子点23-24
• 2.5 检测量子点对小鼠主要脏器的影响24-25
• 2.5.1 计算小鼠的脏器系数24
• 2.5.2 小鼠完整脏器的荧光成像24
• 2.5.3 小鼠脏器的冰冻切片24-25
• 2.6 检测量子点对小鼠精子受精潜力的影响25-26
• 2.6.1 小鼠精子的准备25
• 2.6.2 检测量子点在小鼠精子上的分布25
• 2.6.3 小鼠精子的活性检测25
• 2.6.4 小鼠卵母细胞的准备25-26
• 2.6.5 小鼠体外受精26
• 2.7 统计学分析26-27
• 第3章 实验结果27-41
• 3.1 量子点的光谱表征27
• 3.2 量子点对小鼠一般体征的影响27-28
• 3.3 量子点对小鼠血清睾酮含量的影响28-29
• 3.4 小鼠血清中的量子点含量29-32
• 3.5 小鼠的脏器系数32-34
• 3.6 小鼠完整脏器的荧光成像34-35
• 3.7 小鼠脏器的冰冻切片35-36
• 3.8 检测量子点在小鼠精子上的分布36-37
• 3.9 小鼠精子的活性检测37-38
• 3.10小鼠体外受精38-41
• 第4章 讨论41-45
• 4.1 CN-PPV和QD605特性对比41
• 4.2 量子点对雄性小鼠一般体征的影响41
• 4.3 量子点在雄性小鼠血清中的分布41-42
• 4.4 量子点在雄性小鼠脏器的分布42
• 4.5 量子点对雄性小鼠脏器的影响42-43
• 4.6 量子点对雄性激素的影响43
• 4.7 量子点对精子活性的影响43-44
• 4.8 量子点对精子受精潜能的影响44
• 4.9 展望44-45
• 第5章 结论45-46
• 参考 文献46-51
• 致谢51-52
• 攻读硕士学位期间的研究成果52-53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：1097768