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由于结构和尺寸上的特异性,纳米材料在生物医学领域的应用得到了极大的关注。其中金、银纳米材料由于尺寸、形貌极易调控,且易于通过表面功能化修饰来改善生物相容性,被广泛应用在基础研究领域。为了使纳米材料更加适用于生物医学方面的应用,研究影响纳米材料理化性质和细胞活性的因素是十分必要的。现有研究多集中在纳米材料的尺寸、形貌以及表面化学等方面,有关成核材料对纳米材料细胞活性影响程度的研究尚未见系统性报道。因此,研究纳米材料的成核材料和表面化学对其理化性质及细胞活性的影响,对纳米材料在生物医学领域的应用具有重要意义。本研究分别合成一系列表面化学相同且尺寸完全一致的球形功能化金、银纳米颗粒,通过测定其理化性质和细胞活性,比较成核材料和表面化学对纳米颗粒理化性质和细胞活性的不同影响程度。具体实验方案如下：首先,设计、合成一系列理化性质差异较大的有机小分子,分别与硫辛酸相连,作为下一步连接到纳米颗粒表面的硫辛酰胺类功能化配位体；然后合成粒径均为50m左右的球形金、银纳米颗粒(柠檬酸钠作为稳定剂),分别在金、银纳米颗粒表面连接已合成的硫辛酰胺类配位体,并保证同种配位体连接在金、银纳米颗粒时,纳米颗粒的表面配位体密度相同,从而得到表面化学基本相似的功能化金、银纳米颗粒。课题第二部分通过对表面化学基本相似的功能化金、银纳米颗粒进行相关理化性质(包括水合粒径分布和表面Zeta电位)测定以及对HEK293和A549两种细胞系细胞存活率的测定,研究比较成核材料和表面化学这两种因素对纳米颗粒生物活性的影响程度。研究结果表明,在水溶液中,金、银纳米颗粒的理化性质受成核材料影响较大,然而在细胞培养基中,相同表面化学的功能化金、银纳米颗粒的理化性质基本相似,这说明在生理环境下,纳米颗粒成核材料的影响作用减弱；通过分析细胞存活率的测定结果发现,表面化学基本相似的功能化金、银纳米颗粒的细胞活性表现出一定的差异,说明纳米颗粒的细胞活性不仅与其表面化学有关,与其成核材料的性质也有一定的关系,考虑到银纳米释放银离子会对细胞活性产生影响,若去除银离子造成的细胞毒性,表面化学相似的金、银纳米颗粒可能表现出相似的细胞毒性,说明对于本实验中采用的金、银纳米颗粒而言,表面化学比成核材料对纳米颗粒的细胞毒性影响更大。综上所述,对于功能化修饰的金、银纳米颗粒,成核材料与表面化学都会对纳米颗粒的理化性质和细胞活性造成一定的影响,但是不同功能化基团修饰的纳米颗粒,其表面化学和成核材料的影响程度不同,这与功能化基团本身的理化性质有关。本实验中使用的两类纳米颗粒(金纳米和银纳米)的表面化学对其生物活性的影响远远大于成核材料。本课题的初步研究结果可以为纳米材料在生物医学领域应用时的功能化设计等方面提供参考。