功能化多壁碳納米管的細(xì)胞毒性研究.pdf

1、碳納米管(Carbon Nanotubes，CNTs)是一種非常重要的一維納米材料，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，使得它在汽車制造、平板顯示器、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但是它對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類健康的影響目前還不是很清楚，有待于進(jìn)一步研究。本課題通過(guò)對(duì)本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、合成的功能化多壁碳納米管庫(kù)進(jìn)行的細(xì)胞毒性研究，發(fā)現(xiàn)了碳納米管的表面修飾基團(tuán)與細(xì)胞毒性之間的劑量效應(yīng)關(guān)系，篩選出生物相容性較好的碳納米管。在此基礎(chǔ)上，以毒性差異較為顯著的

2、4種功能化碳納米管作為研究對(duì)象，對(duì)其細(xì)胞毒性進(jìn)行深入的探討，為建立納米材料的毒性數(shù)據(jù)庫(kù)提供重要的參考數(shù)據(jù)。 方法： 本研究選擇人正常皮膚成纖維細(xì)胞NHFB(Normal HumanFibroblasts)和人肝癌細(xì)胞HepG2作為毒性篩選模型用于功能化多壁碳納米管庫(kù)(functionalized multi-walled carbon nanotubes library，f-MWNTs library)的篩選，細(xì)胞密

3、度是4000個(gè)細(xì)胞/孔(96孔板)，f-MWNTs的濃度為200μg/mL。本實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)相差顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)變化和WST-1方法測(cè)定細(xì)胞活力，對(duì)f-MWNTs庫(kù)的細(xì)胞毒性進(jìn)行了初步篩選。根據(jù)初級(jí)篩選結(jié)果，選擇碳納米管庫(kù)中的MWNTs-002、MWNTs-003、MWNTs-004和MWNTs-005這4種功能化碳管進(jìn)行以下幾方面的研究：應(yīng)用透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy，TEM)觀察

4、NHFB細(xì)胞對(duì)f-MWNTs的攝入及其在細(xì)胞內(nèi)的定位情況；分析了f-MWNTs對(duì)細(xì)胞內(nèi)活性氧含量(Reactive Oxygen Species，ROS)的影響；對(duì)細(xì)胞周期(Cell Cycle,CC)受阻滯情況進(jìn)行了研究。 結(jié)論： 1.f-MWNTs的細(xì)胞毒性與其表面修飾的化學(xué)官能團(tuán)有關(guān)，并且具有劑量依賴性； 2.f-MWNTs的細(xì)胞毒性主要表現(xiàn)為抑制細(xì)胞增殖； 3.f-MWNTs能夠穿過(guò)細(xì)胞膜