碲化鎘量子點和納米二氧化鈦對BSA和ctDNA毒性作用的研究.pdf

1、當前，納米材料以其獨特的理化特性在幾乎各個領域都展現(xiàn)著它驚人的潛力。隨著制造成本的降低及新技術的不斷開發(fā)，越來越多的納米材料進入到人們的生活中，但隨之而來的是有關納米材料毒性的報道不斷出現(xiàn)。近幾年的多項研究表明，納米級的物質(zhì)具有潛在的生物風險，能穿過血腦、血睪等天然屏障，并有可能通過呼吸、皮膚、食道、注射等多種方式對人體健康造成危害。
　　 蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸(DNA)是生命活動的重要物質(zhì)基礎，是生物機體的主要組成成分，外界各

2、種有毒有害物質(zhì)進入機體后通常會與這些生物大分子相互作用來表現(xiàn)其危害性。因此，在功能生物大分子的水平上研究納米粒子與生物大分子（如蛋白質(zhì)、DNA）的相互作用，探討納米粒子對生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的影響，建立納米粒子對生物毒性評價可靠的新方法，為納米材料對機體毒性提供重要的參考依據(jù)，將對納米材料廣泛應用有重要的意義。
　　 本論文主要利用光譜學技術對碲化鎘量子點(CdTe QDs)和納米二氧化鈦對生物大分子毒性作用機理進行了研究，利用

3、光譜學響應信號對這些污染物的蛋白質(zhì)和DNA的毒性作用強度的相關性進行了評價。論文主要包括以下三個部分：
　　 第一部分：以巰基乙酸修飾的水溶性CdTe QDs為代表，利用熒光光譜、紫外光譜、圓二色譜等方法，研究了量子點對BSA的毒性作用。研究發(fā)現(xiàn)量子點對BSA的猝滅類型為靜態(tài)猝滅，二者之間以疏水作用力和范德華力為主要作用力類型，結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點數(shù)分別為6.05x103和0.79385。通過對二者作用體系的紫外光譜與圓二色譜進行

4、分析，發(fā)現(xiàn)量子點使得BSA所處的微環(huán)境極性發(fā)生變化，使得BSA骨架結(jié)構(gòu)松散。
　　 第二部分：利用熒光光譜、共振光散射光譜、紫外可見光譜、圓二色譜等實驗手段，研究了谷胱甘肽修飾的CdTe QDs對BSA和ctDNA的毒性作用。研究表明谷胱甘肽修飾的CdTe QDs與巰基乙酸修飾的CdTe QDs對BSA的作用模式較相似，但前者的穩(wěn)定性較差，在引發(fā)BSA結(jié)構(gòu)松散的同時，自身熒光活性也降低。同時，本章利用ctDNA對CdTe-QD的

5、熒光猝滅程度(Fo/F)評價了CdTe QD的基因毒性作用強度。研究發(fā)現(xiàn)，CdTe QDs主要與ctDNA外部磷酸根相結(jié)合，同時ctDNA對CdTe QDs產(chǎn)生靜態(tài)熒光猝滅。CdTe QDs的加入能夠使得ctDNA的構(gòu)象發(fā)生變化，在CdTe QD濃度為5.0x10-7 mol L-1，pH值在8左右時，CdTQD對ctDNA的基因毒性作用最強。
　　 第三部分；通過熒光光譜、紫外可見光譜、共振光散射光譜、圓二色譜等光譜學方法研究

6、近生理條件下納米TiO2對BSA的毒性作用。通過分析二者的共振光散射光譜發(fā)現(xiàn)二者能夠聚合，使得顆粒粒徑增大，體系共振光增強。通過分析體系的熒光光譜發(fā)現(xiàn)，納米TiO2使BSA自身的特征熒光發(fā)生猝滅，并且這種猝滅作用隨著納米TiO2的濃度的增大而增強。這種猝滅作用主要是由于納米ZiO2的加入改變了BSA所處的微環(huán)境，使得BSA骨架結(jié)構(gòu)松散，熒光基團暴露在親水環(huán)境中；紫外吸收光譜和圓二色譜的試驗結(jié)果進一步證實了這一結(jié)論。
　　 本論文