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

1、量子點(diǎn)(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(gè)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(qiáng)度高，抗光漂白性強(qiáng)，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(diǎn)，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(xì)胞生物學(xué)等方面得到應(yīng)用。
　　 QDs在應(yīng)用于生物成像時(shí)，主要是利用其熒光特

2、性來進(jìn)行藥物示蹤，對生物體內(nèi)的癌細(xì)胞進(jìn)行定位和靶向檢測，有關(guān)QDs在藥物緩釋或是藥效促進(jìn)方面還未見報(bào)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(diǎn)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(diǎn)進(jìn)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(diǎn)，并通過化學(xué)沉淀法將納米羥基磷灰石與

3、量子點(diǎn)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(diǎn)-羥基磷灰石(QDs-HAP)。透射電鏡的檢測結(jié)果表明量子點(diǎn)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(diǎn)周圍，形狀為球狀。通過對不同反應(yīng)時(shí)間的產(chǎn)物熒光強(qiáng)度的測定，確定了反應(yīng)時(shí)間3h為合成量子點(diǎn)-羥基磷灰石的最佳反應(yīng)時(shí)間。合成了量子點(diǎn)-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(diǎn)、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(yàn)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(diǎn)、羥基磷灰石。說明在短時(shí)間內(nèi)QDs-HAP對環(huán)丙沙星的抑菌率并沒有增強(qiáng)的作用。在此基礎(chǔ)上對QDs-HAP-C和環(huán)丙沙星進(jìn)行了抑菌緩釋實(shí)驗(yàn)，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(gè)較為穩(wěn)定的范圍內(nèi)，對大腸桿菌的抑制實(shí)驗(yàn)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(jìn)入機(jī)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(jìn)行了對小鼠的急毒性實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)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(jìn)一步的應(yīng)用于小鼠體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。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(jìn)行觀察