《量子點細胞毒性的定量研究》是依託東南大學，由唐萌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子點細胞毒性的定量研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：唐萌
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
納米科學屬於21世紀的前沿科學領域。隨著納米技術的興起，納米的毒性及生物學效應也引起了廣泛關注。《Science》、《Nature》連續多次發表編者文章討論納米材料的毒性和生物效應問題，量子點在納米醫藥學和納米生物技術等套用領域占有重要一席。迄今為止的國內外各種研究結果表明，對量子點毒性的研究，主要以細胞毒性研究為主，目前還未見到對量子點細胞毒性相關定量研究的報導。用雷射掃描共聚焦顯微鏡、多光譜螢光活體成像系統進行量子點（不同結構、不同粒徑、不同包覆）染毒的培養細胞毒理學指標檢測及用我校擁有的全國唯一的一台高場強（7.0 T）磁共振動物活體功能成像系統進行活體動物組織細胞的量子點定量毒性研究。通過研究，弄清目前最新型的螢光材料-量子點在體外細胞培養及活體動物螢光成像的安全使用劑量及途徑。
結題摘要
量子點(quantum dots，QDs)是一種新型螢光納米材料，由於其優異的光譜特徵及獨特的光化學穩定性而廣泛套用於螢光檢測、生物標記、活細胞和活體動物示蹤觀察、藥物篩選及疾病診斷等，在生物醫學和納米生物學等領域發揮著重要的作用。如何以最安全的劑量在生物醫學和臨床使用，是本研究的主攻方向。本項目主要進行了量子點的合成、表征，分別測定了不同粒徑、不同劑量、不同類型的量子點對細胞的生長抑制作用、對細胞超微結構的影響、對細胞的氧化損傷和DNA損傷作用、對細胞的微核率和凋亡率的影響、對螢光成像功能的影響。取得的研究成果主要包括：2.2nm的螢光量子點發綠色螢光，3.5nm的量子點紅色螢光；生物相容性好、分散性好、穩定性好。經對體外培養細胞的增殖抑制、形態學、細胞培養液中LDH、氧化損傷、細胞凋亡率、DNA的損傷、活性氧、[Ca2+]i、線粒體膜電位等的檢測，40μg/ml以下劑量的量子點毒性較低、發光效果較好、發光性能穩定。活體成像技術實時動態比較了腫瘤自帶GFP的螢光成像和CdTe靶向腫瘤部位的成像效果，通過設定多時間點檢測對CdTe（不同濃度）和GFP的螢光發光穩定性進行了比較，成像結果顯示，隨著時間的延長，GFP的螢光強度衰減明顯，在2 h內就發生大幅下降，隨後螢光強度逐漸減弱，而CdTe的螢光強度衰減緩慢，在1～8h內基本無顯著下降，顯示了良好的螢光穩定性。量子點對小鼠骨髓細胞微核染色製片優於傳統的吉姆薩染色方法。此法簡單易行、觀片時間是傳統法的1/20～1/50，大大降低了勞動強度，且判別準確率高，值得推廣套用。使用量子點製成的CdTe/CdS-CD3探針可以高效而特異性的標記人外周血中期細胞染色體，色彩鮮艷、解析度高。迄今為止的國內外對量子點毒性的研究，尚未有定量研究的報導。我們首次發現量子點的毒性並不是呈現有規律的劑量--反應關係，當超過了特定的劑量範圍時，其毒性反而明顯降低，其科學意義在於：量子點的較高劑量可以保證其發光效果，而既要保證發光效果同時又要使毒性較低，方可在生物醫學領域以及臨床上得到很好的推廣套用。
