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《兰州大学》 2017年
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氧化石墨烯对大鼠角膜上皮细胞致损伤作用的初步研究

张颖  
【摘要】:石墨烯是目前人们已知的最薄材料,它是由单层的碳原子以sp2杂化轨道组成的蜂窝状二维碳纳米材料,氧化石墨烯作为众多石墨烯衍生物中的一种,也受到相当大的关注。近年来随着石墨烯及其衍生物的大规模生产和应用,它的生物安全问题也备受关注。本实验选用氧化石墨烯作为干扰材料,模式生物为标准体重的Wistar雌鼠,通过培养大鼠角膜上皮组织,获得原代大鼠角膜上皮细胞;通过MTT法检测正常细胞的细胞活性并进行曲线拟合;当细胞培养至对数生长期,分别加入浓度为0μg/mL、5μg/mL、10μg/m L、20μg/m L、50μg/m L、100μg/m L的氧化石墨烯悬浊液与大鼠角膜上皮细胞进行共培养,之后选取适宜浓度的氧化石墨烯干预细胞培养24 h、48 h、72 h,通过MTT法检测不同条件下细胞的活性变化;通过Hoechst33258、HE染色对细胞的外观形态以及核质变化进行观察,观察正常细胞组及干预组细胞的形态变化;流式细胞术检测细胞的凋亡/死亡分布;通过DAPI/PI双染以及台盼兰染色确定正常组和干预组死亡细胞的比例;流式细胞术检测正常细胞组及干预组的细胞周期变化。结果显示:正常的大鼠角膜上皮细胞贴壁后呈翼状分布,密度增大后细胞主要以梭形排列,核质均匀无明显分界;Hoechst33258染色后细胞核呈现圆形或椭圆形,边缘光滑,大小均一;正常细胞曲线呈“S”型,铺板后26 h进入对数生长期,43 h后细胞密度可达到80%;加入氧化石墨烯干预后,细胞延展性降低,形态出现明显皱缩,伪足部分呈现纤维状;染色后发现细胞核的大小差异明显,核边缘部分有类似破损状,核内容物溢出;经流式细胞术检测,正常细胞的比例明显降低,而破损、死亡细胞的数目明显增多;通过DAPI/PI双染以及台盼兰染色,初步推测细胞活性的降低主要由细胞死亡导致而非凋亡引起;HE染色发现,氧化石墨烯能够穿透细胞膜进入细胞并残留,细胞表面也有氧化石墨烯附着;检测细胞周期后,发现氧化石墨烯干预后的角膜上皮细胞会产生S期及G2/M期阻滞,细胞碎片大量增多。以上结果表明:浓度在5μg/m L—100μg/m L范围内的氧化石墨烯对大鼠角膜上皮细胞具有明显的致损伤作用,提示氧化石墨烯对大鼠角膜上皮细胞的生物安全性存在隐患。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.71;R772.2

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