在过去十年里,随着纳米材料的快速发展,纳米量子点在肿瘤的诊断与治疗、蛋白质的标记与检测等生物医学领域中显示出越来越广阔的应用前景,引起科学家极大的研究兴趣。胶体硫族银化合物量子点由于其特殊的性质,例如高的光稳定性、高的胶体稳定性和低成本等,因此受到科学家的广泛关注。然而,在有机相中合成的硫族银化合物量子点通常是水不溶的,合成步骤复杂,反应条件苛刻,需要通过配体交换进行后处理。由于大多数生物医学应用发生在水相中,因此合成稳定的水溶性量子点是非常重要的。因此,发展一种温和简便的水相合成方法来制备水溶性的硫族银化合物量子点仍然面临着挑战。另一方面,纳米硫化物在太阳能电池、锂离子电池、光学、磁学材料等领域也有广泛的应用,在将其用于实际应用之前,需要先评估它们的环境健康安全危害,但是,目前有关这些纳米粒子对人类和环境安全危害的研究还比较少。在本文中我们选用牛血清白蛋白(BSA)为有机基质,在水相中用简便、可控的仿生合成方法来制备硫化银、硒化银和碲化银量子点,并且研究了其细胞毒性,以及其在细胞成像和蛋白检测方面的潜在应用性。同时,初步探究了细胞毒性的本质。本论文主要开展了以下几项工作:(1)BSA-Ag2S量子点的简便合成及其细胞毒性的研究,并对其细胞毒性的本质进行了初步探究。使用BSA为基质,通过简便水相合成法合成了BSA-Ag2S量子点,使用XRD、HRTEM、TG-DTA、FT-IR、Zeta potential、PL和CLSM等对样品进行了表征,结果表明合成了晶型为单斜结构、平均粒径约为9.40 nm、水溶性的Ag2S量子点。表面电势为-22.1 mV,说明在中性去离子水中Ag2S量子点是比较稳定的,并且可以观察到稳定的绿色荧光。进一步的研究表明样品具有细胞毒性,可以特异性地抑制HeLa人宫颈癌细胞、HepG2人肝癌细胞和A549人肺腺癌细胞的增殖,并且这种抑制作用具有浓度依赖性。样品抑制HeLa细胞、HepG2细胞和A549肺腺癌细胞增殖的半抑制浓度分别为3.92、4.57和16.10μg/mL。荧光标记实验和ICP-MS表征结果说明样品是通过细胞摄取起作用,并且,细胞摄取样品量的不同是导致样品对细胞抑制作用不同的原因之一。FCM表征结果说明样品通过诱导细胞坏死,从而抑制细胞增殖。(2)BSA-Ag2Se量子点的简便合成及其在细胞成像和蛋白检测方面潜在应用性的研究。使用BSA为基质,通过简便水相合成法合成了BSA-Ag2Se量子点,使用XRD、HRTEM、TG-DTA、Zeta potential、PL和CLSM等对样品进行了表征,结果表明合成了平均粒径约为4.04 nm、水溶性的正交相β-Ag2Se。表面电势为-30.3 mV,说明在中性去离子水中Ag2Se量子点具有好的稳定性。Ag2Se量子点的荧光发射峰分别位于485 nm和527 nm处,并且,将样品分散于中性去离子水中时可以观察到稳定的绿色荧光。细胞毒性实验和ICP-MS表征结果说明样品具有良好的生物相容性,并且可以被癌细胞特异性摄取。荧光标记实验结果表明Ag2Se量子点可以用作荧光探针,用于癌细胞特异性荧光成像。蛋白检测实验结果说明Ag2Se量子点可以粗略用于BSA和HSA V的定量检测。(3)BSA-Ag2Te量子点的简便合成及其细胞毒性的研究,并对其细胞毒性的本质进行了初步探究。使用BSA为基质,通过简便水相合成法合成了BSA-Ag2Te量子点,使用XRD、HRTEM、TG-DTA、FT-IR、Zeta potential、PL和CLSM等对样品进行了表征,结果表明合成了晶型为单斜结构、平均粒径约为5.30 nm、水溶性的Ag2Te量子点。表面电势为-18.4 mV,说明在中性去离子水中Ag2Te量子点是比较稳定的,并且可以观察到稳定的绿色荧光。进一步的研究表明样品具有细胞毒性,对HeLa人宫颈癌细胞的抑制作用比较大,而对V79-4中国仓鼠肺细胞和HepG2人肝癌细胞的抑制作用则比较小。荧光标记实验和ICP-MS表征结果说明样品是通过细胞摄取起作用,并且,导致样品对细胞抑制作用不同的原因之一是细胞摄取样品量的不同。
