收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

量子点与Cu~(2+)对L02细胞与细菌的联合毒性及机理研究

赵宇侠  
【摘要】: 环境中往往是多种污染物同时存在并共同进入体内,彼此之间的相互作用有时表现为协同作用,协同作用所会放大污染物的毒性从而带来更多的污染物共同暴露风险,由协同作用扩大的毒性以及其可能的机理值得研究。 木马技术当前被广泛用于药物的体内运送,大部分药物因为其溶解性较低以及不能有效地跨过细胞膜屏障或者脑血屏障等而导致利用率较低,不能有效到达病灶部位而使得该部位蓄积的药物浓度不足从而减弱疗效。一种新型的木马技术被用来提高药物的运送效率,简单的说就是将运送的药物分子连接在能够跨过细胞膜的木马蛋白上,通过受体介导的胞吞作用等进入细胞,到达病灶部位,并成功释放携带的药物,这样即使在较低的药物浓度条件下也可以获得较高的细胞内浓度,从而提高疗效。 量子点也被开发作为药物运送的工具。从另一个层面来说,量子点作为小尺度的纳米粒子,其表面的巯基类官能团及较大的比表面积赋予其强大的结合或吸附其他小分子物质的能力。虽然其没有在合成过程包裹Cu2+,但由于量子点可以吸附Cu2+并且两者都可能在肝脏内或者环境中蓄积,所以二者结合并由量子点执行木马功能携带Cu2+进入细胞,导致更高的细胞毒性并进而导致肝脏疾患。类似的由于纳米材料的木马功能可能带来的环境复合污染的问题值得关注,同时这也可能解释不同的环境污染物的协同作用的联合毒性效应。 本论文着重验证MPA-CdTe量子点(以下在本论文中被简称为量子点)的木马角色,从而为纳米材料的潜在风险进行阐述。首先在量子点和Cu2+共存的溶液中对两者的结合进行确认。这种结合为MPA-CdTe量子点充当木马携带Cu2+提供了可能。MPA-CdTe量子点的木马角色是通过比较MPA-CdTe量子点加入前后细胞铜浓度的变化来确定的,细胞内增加的镉浓度也证明了量子点进入细胞,单独的Cu2+处理的细胞铜浓度显著低于加入量子点后细胞铜浓度,说明了MPA-CdTe量子点在这个过程中可能充当了木马携带铜进入细胞,使得铜在细胞膜或者细胞质释放蓄积。 为了进一步证明这种由于木马效应带来的细胞铜蓄积的增加是否带来细胞毒性的增加,本论文进一步通过细胞存活率的测定和细胞形态变化来确定细胞毒性的变化。MPA-CdTe量子点本身只能引起细胞存活率10%的下降,而在加入Cu2+处理的细胞样品中,却造成原本Cu2+诱导的细胞存活率最高(10%-40%)下降6倍。并伴随细胞形态的明显变化。 因为活性氧自由基(ROS)诱导的氧化损伤是量子点和Cu2+诱导的细胞毒性的共同机理,所以本论文在确定木马效应的同时,研究了是否ROS介导的氧化损伤是两种样品的共同作用的联合毒性机理,相对于单独的Cu2+处理的细胞样品来说,量子点的加入使得细胞内的ROS水平最高增加了4倍,而MPA-CdTe量子点本身只能获得相对与对照来说30%左右的ROS水平的提高。同时线粒体作为ROS的主要来源,其膜电位的下降也进行了调查,但是该膜电位的下降没有与ROS的增加呈现一致对应。 一般环境污染物作用与细胞产生毒性,都通过一些分子路径来实现,了解这样的路径对于防护其毒性具有重要意义,可以从上游进行分子水平调控从而有效地控制毒性。对于量子点和Cu2+联合毒性确定为氧化损伤相关后,为了进一步确定其分子水平的机制,对一般环境污染物的共同的氧化损伤的路径Nrf2/ARE (Nrf2:NF-E2 Related Factor2核转移因子2;ARE:抗氧化反应元件Antioxidative Response Elements)路径进行了研究。调查了量子点加入前后的细胞内谷胱甘肽转移酶(GST)和Nrf2水平的变化,量子点的加入引起了细胞内GST水平的增加同时Nrf2的细胞核转录水平也增加。 复合污染在环境污染中具有重要的意义,尤其是关联新型的纳米污染物的联合毒性。在确定上述MPA-CdTe量子点和Cu2+对人胚肝细胞(L02细胞)的木马效应机理和氧化损伤的毒性后,为了调查这种复合污染对于土壤生态的潜在风险,对MPA-CdTe量子点和Cu2+对土壤代表微生物的大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的毒性进行了调查。关注其对土壤微生物的生长和正常的酶代谢等毒性。首先,调查了量子点和Cu2+对大肠杆菌的生长周期的影响。同时也验证了木马效应和氧化损伤机制。量子点的加入使得Cu2+存在下的大肠杆菌的生长停滞期增加,细胞死亡率提高四倍,同时细胞内ROS水平提高了400%,细胞积聚的铜也呈现了与存活率下降的一致趋势。 然后调查了MPA-CdTe量子点和Cu2+枯草芽孢杆菌生长和产酶量以及相关的木马效应和氧化损伤机理。MPA-CdTe量子点的加入使得Cu2+诱导的细胞存活率显著下降,但是对产酶量没有显著影响。为了考虑木马效应在其他纳米材料上的体现,对纳米Ti02与Cu2+对枯草芽孢杆菌联合毒性进行了调查,纳米TiO2加入提高了Cu2+诱导的细胞存活率的减少,对细胞生长周期没有显著影响,同时提高了α-蛋白酶的合成。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 弓福利,杨铁生,王育红;糖尿病患者血清铜锌的测定分析[J];实用医技杂志;2002年01期
2 刘声远,刁爱坡;牛血Cu,Zn-SOD提取中除血红蛋白不同方法的比较研究[J];中国生化药物杂志;1996年05期
3 卢绮萍,吴在德,李德忠,田磊;Rxa对人类L02细胞凋亡时Ca~(2+)流变化影响及膜保护效应[J];世界华人消化杂志;1999年11期
4 李蒙;李玲;余鹃春;蒲晓允;;量子点技术快速检测HCV核心抗原的研究[J];国际检验医学杂志;2009年05期
5 张晔,王秀芬;健康人与糖尿病患者红细胞中Cu,Zn-SOD活性测定及分析[J];光谱实验室;1999年05期
6 于爱平,马生聘,赵元明,刘凌云,窦翠云;2型糖尿病患者微量元素的测定及临床价值探讨[J];济宁医学院学报;2001年04期
7 张胜帮,郭玉生;ICP-AES测定清凉类中成药中Cu、Zn的研究[J];中国卫生检验杂志;2004年02期
8 翁晓青;王丹进;王密芳;;心衰病人在ICU的心理指导[J];中国现代医生;2011年08期
9 谢晓梅;添加有机肥和葡萄糖对铜毒害旱地红壤微生物生物量的影响[J];广东微量元素科学;2002年08期
10 李倩;王继红;王欣;曾建涛;;人肝细胞系L02胰岛素抵抗细胞模型的建立及鉴定[J];现代预防医学;2007年22期
11 孙志杰;姚菲;;人文关怀护理在ICU的应用及效果分析[J];中国医疗前沿;2010年24期
12 李树寿;刘敏华;赵凯君;胡永碧;邹宗富;;孕妇血清锌 铜 钙含量与胎膜早破关系的初探[J];中国实用妇科与产科杂志;1994年02期
13 李正银,赵法伋,郭俊生,李敏;锌对热暴露大鼠血浆与肝、肾上腺中锌、铜、铁含量的影响[J];营养学报;1999年03期
14 王一,张汉承;Cu、Zn元素在细菌性角膜溃疡修复中的作用[J];眼科研究;1993年04期
15 顾源;何尚浦;施侣元;詹卓玲;尹祖善;张延斌;王兆旭;张童发;熊天寿;靳云清;;微量元素Zn、Cu与乳腺癌多变量相关性研究[J];肿瘤防治研究;1993年02期
16 张金萍!272103,孟庆余,张雷家,毛贻龙,孙卓祥,陈颖;男性不育症吸烟者精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量的研究[J];中国行为医学科学;2000年03期
17 周明,王振林;铁锌铜锰与弱智[J];微量元素与健康研究;2004年02期
18 俞思明;朱思明;于淑娟;林景聪;许敏;;配位对二氢杨梅素晶体结构与抗氧化活性的影响[J];食品科学;2011年07期
19 张萍;金建平;;L-半胱氨酸包覆的ZnS:Mn~(2+)水溶性的量子点荧光探针测定氟尿嘧啶的含量[J];药物分析杂志;2011年06期
20 徐宗全;刘恩宇;彭程;牛卫博;李允光;徐克森;牛军;;丝氨酸蛋白酶Omi/HtrA2在肝癌细胞系中的表达及其促凋亡作用[J];中国现代普通外科进展;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程波;杨红生;刘鹰;李贤;宋奔奔;;循环水养虾系统Cu的收支及对生物滤器的影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 石光;胡小艳;邓洪;陈红雨;;大孔天然杂化球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
3 王忠合;薛晓丽;王军;于淑娟;;Cu~(2+)离子对葡萄糖-甘氨酸模式美拉德反应的影响[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
4 ;Cu(Ⅰ)-Catalyzed Alkynyl Migratory Insertion:A Novel Synthesis of Substituted Allenes from Terminal Alkynes and Tosylhydrazones[A];第十六届全国金属有机化学学术讨论会论文集[C];2010年
5 杨柯利;刘全生;智科端;宋银敏;姚海波;;相转移法制备Cu纳米粒子及其表征[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
6 李成成;许春丽;;Cu/赤泥用于甘油氢解反应合成1,2-丙二醇的研究[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
7 宁日波;;激光诱导Cu等离子体的发射光谱研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 郭立;;油页岩渣制备陶粒及其对Cu~(2+)吸附性能实验分析[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
9 许志红;郭锐;杨风岭;;一种新型罗丹明6G衍生物的合成及对Cu~(2+)的识别性能研究[A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
10 王婧;李湛;李士成;吴王锁;;水溶性富勒烯对Cu(Ⅱ)在多壁碳纳米管上吸附的影响[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宇侠;量子点与Cu~(2+)对L02细胞与细菌的联合毒性及机理研究[D];华东理工大学;2010年
2 常树全;水溶性量子点的γ射线辐照制备及其生物效应研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 张奎;量子点光学传感器的设计及其对痕量有害物质的可视化检测[D];中国科学技术大学;2011年
4 万真;Ⅱ-Ⅵ族复合结构量子点的微反应合成及工艺研究[D];华东理工大学;2011年
5 朱栋;锰掺杂硒化锌等荧光量子点的制备及应用[D];南京大学;2011年
6 龚明;量子点光学性质的经验赝势计算[D];中国科学技术大学;2010年
7 蔡其佳;锗硅量子点的制备及退火特性研究[D];复旦大学;2010年
8 胡梅;量子点—生物分子复合探针的构建及其在生物分析中的应用[D];复旦大学;2010年
9 杨卫海;水溶性量子点的水热法合成及多重响应荧光复合微球的制备[D];上海交通大学;2009年
10 安利民;含镉量子点体系的制备与荧光性质研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张娅婷;光合细菌对Cu~(2+)的响应及其净水研究[D];信阳师范学院;2010年
2 赵雪;Cu对原位合成Al_2O_3/Mo_5Si_3复合材料组织与性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
3 丁华;长期定位培肥黑土对Cu~(2+)的吸附作用研究[D];吉林农业大学;2011年
4 魏广玲;铝合金表面激光熔覆Cu基复合涂层研究[D];大连理工大学;2010年
5 周东波;量子点的合成与水溶性修饰及动态行为观察[D];西南大学;2010年
6 匡芮;水性量子点的制备及其作为双酚A分析探针的研究[D];华中农业大学;2010年
7 李小花;新型量子点的制备及其应用[D];陕西师范大学;2010年
8 徐昕;水溶性量子点的制备及性能研究[D];上海交通大学;2011年
9 杨淑平;新型核壳量子点的制备及在生物传感器中的应用研究[D];江南大学;2012年
10 郑羡诺;基于细胞芯片平台的量子点细胞毒性研究[D];复旦大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者朱艺彬;CU数贸产业联盟举办首届筹委会研讨会[N];民营经济报;2009年
2 本报记者 许意强;全球首台CU+铜抑菌家用空调问世[N];中国企业报;2010年
3 ;HELL021——青春的相聚[N];北京日报;2001年
4 CPCA顾问 林金堵;应以科学态度制定PCB工业Cu含量排放标准[N];中国电子报;2008年
5 ;全球电信收入每年增长6%[N];网络世界;2002年
6 本报记者 郭平;在新应用的驱动下[N];计算机世界;2001年
7 ;Cyberlux收购SPE 获全球封装专利权[N];电子资讯时报;2006年
8 本报记者 张强;新一代光电子器件:让网络速度更快捷[N];科技日报;2007年
9 本报记者 王宏建;跨国公司看好中国[N];中国电子报;2002年
10 江苏无锡二中特级教师 诸松渊;电化学复习[N];山西科技报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978