硒化鎘量子點對人皮膚細(xì)胞的毒性效應(yīng)研究.pdf

1、近年來，半導(dǎo)體量子點由于其獨特的性質(zhì)越來越受到人們的重視，其研究內(nèi)容涉及物理、化學(xué)、材料、生物等多學(xué)科，已成為一門新興的交叉學(xué)科。目前研究較多的是CdS、CdSe、CdTe、ZnS等。半導(dǎo)體納米微晶體（又稱量子點）由于其特有的物理和化學(xué)性質(zhì)，如激發(fā)光譜寬、發(fā)射光譜窄，而且可通過改變量子點內(nèi)核心材料的尺寸大小對其發(fā)射光波長進(jìn)行調(diào)頻等，它開始被作為一種新型的熒光標(biāo)記物在生物醫(yī)學(xué)中獲得廣泛使用。隨著量子點的應(yīng)用，人體暴露機(jī)會日益增加，其安全性

2、問題也日益受到關(guān)注。
　　 本論文從人黑色素瘤細(xì)胞（A375，A375.s2）以及正常人表皮細(xì)胞（HaCaT）的基本培養(yǎng)入手，對于細(xì)胞培養(yǎng)過程中需要的傳代、凍存、復(fù)蘇等基礎(chǔ)而必需的實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行了摸索和完善；通過CCK-8試劑盒，繪制出了三種細(xì)胞系的增殖曲線，以及三種細(xì)胞系的生長曲線，并觀察了處于對數(shù)生長期細(xì)胞的形態(tài)；同時以量子點（QDs-545和QDs605）為研究對象，以人黑色素瘤細(xì)胞（A375，A375.s2）為模型，人正常

3、表皮細(xì)胞HaCaT為陰性模型，首先采用CCK-8法檢測兩種不同粒徑量子點QDs-605，QDs-545分別對A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞增殖的影響；其次采用熒光顯微鏡觀察兩種不同粒徑量子點QDs-605，QDs-545分別對A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞形態(tài)的影響，以及三種細(xì)胞系分別與兩種不同粒徑量子點QDs-605，QDs-545非特異性結(jié)合；然后根據(jù)熒光顯微鏡與CCK-8法所得結(jié)果，分別篩選低劑量量子點QDs-

4、605，QDs-545濃度，通過流式細(xì)胞儀檢測A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞與量子點QDs-605，QDs-545的非特異性作用；然后利用PI單染法流式細(xì)胞術(shù)檢測低劑量量子點QDs-545導(dǎo)致A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞凋亡；最后利用水飛薊賓能夠有效調(diào)節(jié)氧化帶來的損傷，考查了其對量子點在細(xì)胞中毒性的干預(yù)作用。論文初步探討了不同粒徑CdSe/znS量子點QDs-605和QDs-545的細(xì)胞毒性及相關(guān)的毒性機(jī)制，并且首

5、次考查藥物調(diào)節(jié)量子點對細(xì)胞的氧化損傷，為CdSe/znS量子點的安全性提供一定的實驗依據(jù)。實驗結(jié)果表明：
　　 1、CCK-8法檢測CdSe/ZnS QDs-545和CdSe/ZnS QDs-605對A375，A375.s2。HaCaT細(xì)胞的毒性隨著QDs-605濃度的增加，A375，A375.s2細(xì)胞存活率隨之下降。不同濃度的QDs-605作用于A375，A375.s2細(xì)胞，24h后其細(xì)胞存活率均低于空白組，并具有顯著性差異（

6、P<0.05或P<0.001），而不同濃度的QDs-605作用于HaCaT細(xì)胞24h，只有QDs-605濃度為162，81，2.025，1.0125nmol/L時與空白組比較有顯著性差異，其它濃度與空白組無顯著性差異。并且在高劑量162nmol/L QDs-605作用A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞24 h時，A375，A375.s2細(xì)胞存活率分別為7.3％，10.3％，接近90％的細(xì)胞死亡，而HaCaT細(xì)胞存活率為50％。

7、r>　　 不同濃度的QDs-545作用于A375，A375.s2細(xì)胞，24h后其細(xì)胞存活率均低于空白組，并具有顯著性差異（P<0.05或P<0.001），而不同濃度的QDs-545作用HaCaT細(xì)胞24h，只有QDs-545濃度為162，54nol/L與空白組比較有顯著性差異，而其它濃度與空白組均無顯著性差異。并且在高劑量162nmol/LQDs-545作用A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞24 h時，A375，A375.s2細(xì)

8、胞存活率分別為24％，16％，接近80％的細(xì)胞死亡，而HaCaT細(xì)胞存活率為89.7％。這說明兩種不同粒徑量子點QDs-605，QDs-545可抑制A375，A375.s2細(xì)胞的增殖，但是對HaCaT細(xì)胞的增殖沒有明顯影響。
　　 2、熒光顯微鏡觀察CdSe/ZnS QDs-545和CdSe/ZnS QDs-605對A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞的影響
　　 隨著不同濃度CdSe/znS QDs-545和CdS

9、e/ZnS QDs-605分別在人黑色素瘤細(xì)胞A375，A375.s2，以及人正常表皮細(xì)胞HaCaT孵育24h后，A375，A375.s2細(xì)胞均隨著量子點（QDs-545和QDs-605）劑量的增加，熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，發(fā)生明顯非特異性結(jié)合，同時A375，A375.s2細(xì)胞形態(tài)也相應(yīng)發(fā)生明顯變化，并且在81nmol/L～162nmol/L劑量作用A375，A375.s2細(xì)胞24h后，A375，A375.s2細(xì)胞呈現(xiàn)大面積凋亡。而人正常表皮

10、細(xì)胞HaCaT在高劑量540～171nmol/L形態(tài)沒有發(fā)生變化，并且在量子點濃度為27 nmol/L～162nmol/L劑量作用24h后，沒有明顯的非特異性結(jié)合。這說明兩種不同粒徑量子點QDs-605，QDs-545對A375，A375.s2細(xì)胞有明顯毒性，對HaCaT細(xì)胞沒有明顯毒性；并且QDs-605，QDs-545對A375，A375.s2細(xì)胞的毒性與非特異性結(jié)合有密切聯(lián)系。
　　 3、PI單染法檢測cdSe，ZnS Q

11、Ds-545對A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞凋亡的影響
　　 通過MTT法以及熒光顯微鏡觀察所得結(jié)果：中高劑量量子點QDs-605，QDs-545對A375，A375.s2有明顯毒性，因此利用流式細(xì)胞儀的靈敏度高的優(yōu)點，選擇中低劑量QDs-545對A375，A375.s2，HaCaT三種細(xì)胞的毒性作用，檢測是否出現(xiàn)細(xì)胞凋亡。結(jié)果表明：QDs-545孵育A375，A375.s2細(xì)胞24h后，PI單染孵育后的A375，A3

12、75.s2細(xì)胞，結(jié)果出現(xiàn)明顯的凋亡峰遷徙，說明中低劑量QDs-545能夠引起人黑色素瘤細(xì)胞明顯凋亡，而經(jīng)QDs-545孵育人正常表皮細(xì)胞HaCaT，結(jié)果沒有出現(xiàn)凋亡峰的遷移。這說明中低劑量量子點對人黑色素瘤細(xì)胞A375，A375.s2也有一定的毒性作用，但是對人正常表皮細(xì)胞HaCaT沒有影響。
　　 4、A375，A375.s2，HaCaT細(xì)胞與CdSe/ZnS QDs-545和CdSe/ZnS QDs-605非特異性結(jié)合

13、>　　 通過PI單染法得出結(jié)果：中低劑量也能引起人黑色素瘤細(xì)胞（A375，A375.s2）細(xì)胞凋亡，因此通過流式細(xì)胞儀檢測人黑色素瘤細(xì)胞（A375，A375.s2）細(xì)胞分別與中低劑量量子點（QDs-605，QDs-545）非特異性結(jié)合，實驗說明：非特異性結(jié)合即主要通過細(xì)胞吞噬，隨著QDs-605，QDs-545濃度的增加，A375，A375.s2與QDs-605，QDs-545非特異性結(jié)合越強(qiáng)，并且發(fā)現(xiàn)相比正常表皮細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞更容易

14、吞噬外來物質(zhì)。
　　 5、藥物對硒化鎘量子點在A375，A375.s2細(xì)胞毒性的干預(yù)作用
　　 通過MTT法觀察細(xì)胞活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不加水飛薊賓干預(yù)，隨著QDs-605濃度的增加，A375，A375.s2細(xì)胞存活率隨之下降。若分別加入20mg/mL與10mg/mLSM在A375，A375.s2細(xì)胞中孵育2h后，隨著QDs-605濃度的增加，A375，A375.s2細(xì)胞的存活率明顯升高，與不加SM干預(yù)，單純QDs-605孵