InP/ZnS量子点的光学稳定性及其对卵母细胞的生物效应研究

论文摘要

量子点（quantum dots,QDs）的优异光学特性已被学界认可。因此,作为新型的荧光标记物,量子点正逐渐取代传统的有机荧光染料,在细胞标记、多色成像和肿瘤靶向等方面都有着非常广泛的应用。然而,有较多的研究报导,常用的量子点（如碲化镉CdTe、硒化镉CdSe等）会因为其内部Cd2+的泄露而对细胞、组织、器官等产生时间和剂量依赖的毒性作用,使得该类量子点在生物医学领域的应用出现了瓶颈。后来人们研究出了非镉类量子点——磷化铟（InP）,但这种量子点的生物效应如何目前还没有得出统一的结论。所以为了推动InP量子点的生物医学应用,需要对它的生物效应进行系统的研究。针对这个问题,本文选择由硫化锌（ZnS）壳层包裹、表面通过“-COOH”基团修饰的InP量子点,在对它的光谱和粒径表征的基础上进行光学稳定性研究,并以此为基础,选取敏感的小鼠卵母细胞来探讨它的生物效应。具体的内容及结果如下:1、进行了InP/ZnS QDs的粒径和光谱表征。紫外-可见吸收光谱显示InP/ZnS QDs在紫外较大的波长范围内都有吸收,光致发射光谱波峰位置约为625 nm,由DLS确定的流体动力学直径在20 nm左右,而TEM图像能精确地分辨出InP/ZnS QDs的细小晶格。2、进行了InP/ZnS QDs在多种情况下的光学稳定性探讨。结果表明,InP/ZnS QDs在ddH2O中的稳定性非常好,然而在PBS和M2溶液中稳定性较差,荧光发射强度会发生较大改变;在强酸和强碱溶液中稳定性都非常差,都会减弱其荧光发射强度,同时在强酸中其吸收光谱会发生严重变化;随着温度升高其在水溶液中稳定性逐渐变差,在高温条件（小于90℃）下的粒径会发生较大改变,并且荧光发射强度随温度的升高逐渐下降。3、研究了InP/ZnS QDs对于体外培养的小鼠卵母细胞的生物效应。将小鼠未成熟卵母细胞与浓度分别为0、0.2μg/mL、2μg/mL和20μg/mL的InP/ZnS QDs共培养16小时。结果发现,InP/ZnS QDs会以剂量依赖的方式影响卵母细胞的体外成熟过程,低剂量（0.2μg/mL）下培养的卵母细胞与对照组相比没有显著性差异（P>0.05）,但高剂量（2.0μg/mL）有显著性差异（0.01<P<0.05）,更高剂量（20μg/mL）有极显著性差异（P<0.01）;卵母细胞直径分布结果没有显示出各组间的差异。随着浓度的增加,颗粒细胞上聚集的InP/ZnS QDs越多,但卵母细胞内部并没有探测到QDs的荧光信号;各组中都有染色体数目和结构异常的情况,但两种情况各组间并无显著性差异;各组中的纺锤体绝大部分都形状规则,而且染色体（核酸）均有规律地排列在赤道板附近并与纺锤体形成对称结构;ELISA检测到的FSH和LH的浓度都随InP/ZnS QDs浓度的增加呈增大趋势。结论:InP/ZnS QDs容易受到溶液中的电解质、酸碱性和温度的影响,在不同溶液中使用要注意控制时间、酸碱性以及温度,才能避免光学特性受到破坏。InP/ZnS QDs对卵母细胞的体外成熟过程具有剂量依赖的影响,但这种影响不是因为Cd2+的泄漏,而是因为量子点作为外源物入侵导致卵母细胞的培养环境恶化。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 叶贤其

导师: 许改霞

关键词: 磷化铟量子点,光学稳定性,卵母细胞,生物效应

来源: 深圳大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,信息科技

专业: 物理学,生物学,生物医学工程,无线电电子学

单位: 深圳大学

分类号: O471.1;R318

总页数: 72

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