熒光碳點(diǎn)的制備及其血液相容性研究.pdf

1、熒光碳點(diǎn)是一種新型的碳納米材料（粒徑小于10nm），其光學(xué)性質(zhì)與傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)相似。但是，傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)在使用過程中會(huì)釋放重金屬離子從而危害環(huán)境和人體，相比之下，熒光碳點(diǎn)是一種環(huán)境友好材料。其次，熒光碳點(diǎn)由于其原料來源豐富、制備工藝簡單、細(xì)胞毒性低以及光致發(fā)光等優(yōu)勢，被認(rèn)為在生物探針、生物成像、細(xì)胞標(biāo)記、生物傳感、疾病診斷、藥物載體等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。熒光碳點(diǎn)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用中，會(huì)不可避免地進(jìn)入體內(nèi)發(fā)揮作用，那么進(jìn)入體內(nèi)的

2、熒光碳點(diǎn)會(huì)與血液組織發(fā)生怎樣的相互作用呢？這些相互作用不僅會(huì)改變熒光碳點(diǎn)在體內(nèi)的命運(yùn)，甚至還會(huì)影響到血液組織和整個(gè)機(jī)體的正常代謝。目前，關(guān)于這個(gè)問題系統(tǒng)而完整的研究尚未報(bào)道。因此，對這一問題的探索是非常有必要的，有利于指導(dǎo)熒光碳點(diǎn)的安全性使用，以及為更好地設(shè)計(jì)熒光碳點(diǎn)而提供參考信息。本論文具體研究內(nèi)容主要有以下幾方面：
　　1.熒光碳點(diǎn)的制備及其細(xì)胞成像性能研究
　　該部分內(nèi)容主要包括：首次以α環(huán)糊精為碳源，采用水熱法（20

3、0℃，18h）合成具有藍(lán)色熒光的碳點(diǎn)，通過高清透射電鏡儀、Zeta電位分析儀、紫外吸收分光光度計(jì)、傅里葉紅外光譜儀、熒光分光光度計(jì)、熒光顯微鏡等儀器對其進(jìn)行物理化學(xué)表征，并進(jìn)一步通過激光共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀表征該熒光碳點(diǎn)在細(xì)胞成像方面的應(yīng)用價(jià)值。
　　2.熒光碳點(diǎn)的血液相容性評(píng)價(jià)
　　該部分內(nèi)容主要包括：從體內(nèi)和體外兩方面，系統(tǒng)地研究了上述熒光碳點(diǎn)的血液相容性。在體外，研究了不同濃度的熒光碳點(diǎn)對紅細(xì)胞形貌、紅細(xì)胞溶血、蛋

4、白質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象、血小板激活、補(bǔ)體激活、凝血時(shí)間等的影響；在體內(nèi)，研究了不同劑量的熒光碳點(diǎn)對小鼠重要組織器官的損傷和對小鼠血液凝血時(shí)間的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熒光碳點(diǎn)的血液相容性具有很強(qiáng)的濃度依賴性。
　　3.超支化聚縮水甘油醚表面改性的熒光碳點(diǎn)其生物相容性研究及其在細(xì)胞成像和藥物載體方面的運(yùn)用
　　該部分內(nèi)容主要包括：采用簡單高效的陰離子開環(huán)聚合法在熒光碳點(diǎn)表面引發(fā)聚縮水甘油醚的聚合，成功制備了具有綠色熒光的超支化聚縮水甘油醚

5、表面改性的熒光碳點(diǎn)（CDs-g-HPG）:具有以熒光碳點(diǎn)為核以及HPG為殼的核殼結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于：（1）HPG殼能夠改善熒光碳點(diǎn)的生物相容性；（2）HPG殼能夠提高熒光碳點(diǎn)的穩(wěn)定性，有效避免熒光碳點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用過程中的發(fā)生粒子團(tuán)聚現(xiàn)象；（3）HPG殼具有三維結(jié)構(gòu)以及豐富的末端功能團(tuán)（-OH），這有利于該材料的進(jìn)一步功能化；（4）HPG殼的厚度具有可控性；（5）由于熒光碳點(diǎn)核具有疏水結(jié)構(gòu)，CDs-g-HPG可作為疏水藥物載體。此外