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放射性同位素示踪法研究他汀对石墨烯量子点及其衍生物生物毒性的影响

田龙龙  
【摘要】:量子点由于其优异的光学特性,在多个学科和领域有着广泛的应用,而石墨烯量子点自发现以来逐渐成为了研究的热点。石墨烯量子点继承了量子点优秀的光学特性,而且还具备良好的生物兼容性、易共价修饰、良好的水溶性和化学氧化还原惰性等独特的性质,这使石墨烯量子点在生物医学领域用作生物成像和药物载体有着更广阔的前景。然而考虑到这些纳米颗粒在应用时会长时间的停留在生物体内,了解和清除石墨烯量子点的生物毒性变得非常重要。本文首次提出利用电子束辐照前体石墨的方法制备石墨烯量子点,相比于传统的水热法更加简便,并用FTIR、Raman、XRD、TGA、FL、UV-vis和TEM等多种手段进行分析。表征结果显示制备的石墨烯量子点大小均一,荧光性能良好,聚乙二醇(PEG)功能化(应用中常用的增加水溶性和生物相容性的方法)成功。首先用放射性同位素标记示踪法研究石墨烯量子点及其衍生物在生物体内的分布以及他汀类药物对分布的影响,结果发现石墨烯量子点主要聚集在肺脏,PEG包覆的石墨烯量子点主要聚集在网状内皮系统;他汀对分布没有产生显著的影响,但是加快了石墨烯量子点及其衍生物的清除速率。其次血清生物指标测试显示,采取提前给药和同时给药两种方式能显著地降低石墨烯量子点及其衍生物的生物毒性;他汀类药的作用呈一定的剂量依赖性,高剂量反而会有药物毒性反应;辛伐他汀、洛伐他、阿托伐他汀和氟伐他汀都对降低石墨烯量子点及其衍生物的生物毒性有良好的效果。再次病理学切片显示辛伐他汀能完全或显著地清除石墨烯量子点及其衍生物在生物体内的沉积,并修复纳米粒子造成的组织病变和损伤。最后长期毒性实验结果表明,GQD和PGQD的半致死量大约在2 mg(120mg/Kg);辛伐他汀虽然没有显著性的降低GQD和PGQD的长期毒性,但是对毒性还是有一定的抑制作用。


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