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在碳纳米管被发现至今的二十多年间,由于其独特的纳米结构,以及因此而具备的各种出众的物化、机械和电学性能已经在相关领域得到广泛而深入的研究。随后,碳纳米管在生物医用领域的巨大潜力也被人们所察觉,引起了大量研究者的关注并成为研究的重点。然而,在碳纳米管在这一领域真正实现应用并走向商业化之前,碳纳米管的生物毒性到底如何是最亟待解决的问题。 在考虑碳纳米管的生物毒性之前,还有一个必须要解决的问题,即如何获得良好水溶性的碳纳米管,在各种解决方案中,最为有效的途径是通过物理或化学的手段对碳纳米管进行修饰,利用特定的分子基团包裹或修饰碳纳米管,为检测其生物毒性以及随后的功能化提供条件。 基于以上前提,本论文提出利用2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(2-methacryloyloxy ethyl phosphorylcholine,MPC)修饰单壁碳纳米管(SWCNTs)的表面,获得了水溶性良好的MPC(PC)以及MPC齐聚物(PCn)修饰的SWCNTs(SWCNT-PC,SWCNT-PCn)。两种修饰物的特点是,由相同单体修饰,但是前者的修饰基团为小分子MPC,而后者的修饰基团为链状的MPC聚合物;在制备以上两种SWCNTs修饰物的基础上,还进一步将异硫氰酸荧光素(FITC)修饰到两种SWCNTs修饰物上,获得了具有荧光反应的PC以及PCn修饰的SWCNTs(SWCNT-PC-FITC,SWCNT-PCn-FITC)。 本文通过CCK-8试剂盒检测了两种碳纳米管修饰物对于人脐静脉内皮细胞(HUVEC)、鼠巨噬细胞(RAW264.7)和鼠成纤维细胞(L929)细胞系的生物毒性。三种细胞被广泛应用于细胞毒性检测,内吞作用,新陈代谢,繁殖以及RNA表达等课题的研究,是比较具有代表性的细胞模型。结果发现经过修饰之后的碳纳米管对三种细胞系的毒性相对于纯碳纳米管有了降低,但是仍然存在一定的毒性;另外,不同的细胞类型对碳纳米管表现出了不同程度的耐受性。 为了验证CCK-8检测的结果,进一步分析该细胞毒性产生的原因,探究碳纳米管的吸收机制以及碳纳米管毒性与其吸收机制之间的关系,本文还使用两种荧光接枝的碳纳米管修饰物在37℃和4℃下与细胞共培养,用荧光显微镜观察碳纳米管在细胞内部的位置形态以及细胞的状态,发现经修饰之后碳的细胞毒性在CCK-8检测中被低估了,经修饰之后的碳纳米管仍然具有相当的细胞毒性,而且该毒性产生的原因与其内化机制密切相关。