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研究目的:1、对量子点(QDs)基本物理特性和荧光特性进行表征,了解量子点作为生物医学荧光染料的可行性。2、通过含镉量子点(CdSe/ZnS QDs和CdSe QDs)在小鼠孕晚期暴露对孕鼠妊娠结局的影响,了解量子点的孕晚期毒性作用。3、通过与氯化镉(CdCl2)进行对照试验,了解“镉离子”和“纳米颗粒”分别在量子点生殖毒性中的作用及相互关系。4、通过对孕期关键器官胎盘的结构、功能及相关基因表达的检测,探讨量子点的生殖毒性机制。方法:本研究通过动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)和荧光光谱仪(Fluorescence Spectrometer)检测了量子点的水化粒径及荧光光谱,对量子点材料进行初步表征。于小鼠孕16、17 d尾静脉注射CdSe/ZnS QDs,CdSe QDs和CdCl2,监测孕鼠孕期体重变化并观察孕鼠注射后反应。孕18 d进行剖解后通过胎鼠、胎盘的称重及尺寸测量了解发育情况,初步了解材料注射后毒性作用。使用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)检测妊娠相关组织的的镉元素含量及分布情况;通过对胎盘及子宫进行病理学检测,了解胎盘及子宫结构变化;通过放射免疫法(RIA)和酶联免疫吸附法(ELISA)检测孕鼠血清中妊娠相关性激素及蛋白指标的变化;通过实时荧光定量PCR(qPCR)检测胎盘组织中细胞凋亡、组织发育、金属转运、内分泌调节和氧化应激的相关基因表达结果。通过对比CdCl2暴露后的实验结果,了解镉离子和纳米颗粒在含镉量子点生殖毒性中的作用,探讨量子点的毒性机制。结果:1、CdSe/ZnS QDs和CdSe QDs在水中分布均匀,粒径小,荧光吸收光谱范围广,激发光谱窄而对称。2、CdSe QDs处理组部分胎鼠及胎盘出现畸形,胎盘及子宫结构变化,妊娠相关激素水平改变,胎盘基因检测变化。CdSe/ZnS QDs和CdCl2处理组除基因发生程度较小的改变外,无明显毒性作用结果。3、对妊娠组织镉含量检测发现,CdSe QDs处理组胎盘内Cd含量最高,CdSe/ZnS QDs和CdCl2依次递减,而三组处理组胎鼠内Cd含量较对照组均无明显差异。结论:1、CdSe QDs对孕晚期小鼠有明显的毒性作用,CdSe/ZnS QDs和CdCl2的毒性作用较弱。2、Cd是影响量子点毒性作用的重要因素,包被材料可减少量子点Cd的释放而减弱毒性。3、量子点的纳米材料特性是其毒性作用的先决条件。