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纳米富勒烯材料在生物医学上具有良好的应用前景。本论文重点叙述了水溶性富勒烯衍生物的抗氧化持久性,氨基富勒烯的选择性杀菌性质以及富勒烯衍生物促进伤口愈合的活体实验,具体来说包括以下几方面内容: (一)通过持续的紫外照射或双氧水损伤来营造大量羟基自由基持续存在于实验环境中的状态,配合电子顺磁共振(ESR)、共聚焦显微镜等既定的检测手段来判断材料的抗氧化能力的持久性。DMPO电子自旋捕获方法及体外细胞抗氧化实验的结果均很好地证明了持续产生自由基的环境中,富勒烯材料可以高效地清除自由基,保护细胞不被氧化损伤,具有明显的抗氧化持久性,且金属富勒烯淬灭自由基的效果要优于C60,而硫辛酸、姜黄素等非富勒烯类抗氧化剂的抗氧化效力会随着与自由基作用时间的延长而大幅下降。 (二)合成并表征了氨基富勒烯衍生物C70-(EDA)8,通过经典的平板抑菌实验发现在细菌与哺乳动物细胞共存的体系中,C70-(EDA)8可以选择性地杀死细菌,保护哺乳动物细胞。进一步地研究发现,C70-(EDA)8的杀菌机理与其特殊的分子结构有关,通过静电作用吸附在MDR E.coli表面,与细菌带负电的外膜结合,并插入外膜;通过疏水作用插入MDR E.coli内膜,使细菌细胞膜受到严重损伤,丧失功能,最终导致细菌死亡。同时,提出了通过将防腐剂与富勒烯复合来可控调地降低防腐剂毒副作用的方法,为研发对抗超级细菌的新药提供了很好的思路。 (三)通过设计大鼠皮肤感染模型,探究了C70-(EDA)8对伤口愈合的影响。通过对伤口面积的直观观察,可以看出C70-(EDA)8可以在三天内快速的杀死伤口处感染的金黄色葡萄球菌。进一步地分析对大鼠伤口处的炎症反应及新生皮肤状况,发现在伤口愈合前期,C70-(EDA)8通过提高IL-4的表达来促进机体的免疫反应,伤口愈合的晚期,通过EGF和VEGFr的大量表达来构建再生的表皮与真皮层的连接,血管的生成,及表皮细胞的成熟等完成整个伤口愈合过程。