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在二十一世纪的今天,日新月异的电子产品已经充斥在人们生活的各个角落,显示类产品以及室内外人工照明已经成为大众生活和工作中的重要组成部分。蓝光作为光的三基色之一,在全彩显示和白光照明中必不可少,这将造成人们日常生活环境的富蓝光化。然而,长时间暴露在蓝光下会对人的身心健康造成一定的负面影响,其中,长期蓝光照射对人眼视力和健康的危害已经成为影响人们视觉安全的重要问题之一。研究表明,对视网膜色素上皮细胞(RPE)损伤最严重的是波长位于415-455 nm的短波蓝光。当一定强度和时间的蓝光照射后,会严重影响细胞的功能,甚至引起死亡,进而引发相关的疾病的产生,如年龄相关性黄斑变性、视网膜色素变性等。因此,开发一种材料和方法以有效过滤蓝光同时保持舒适的视觉体验,并能够在生物学角度上证明其保护作用意义重大。因此,本文利用半导体材料光吸收的性质,开发了两种材料的防蓝光薄膜,实现了对较短波长蓝光的有效过滤,同时保持大于500 nm的其他可见光的高透过的效果。另外,还通过细胞实验验证了该防蓝光薄膜对蓝光诱导的人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)损伤的有效保护作用。具体内容如下:(一)Zn O/Cd O(ZC)复合防蓝光薄膜的制备及对ARPE-19细胞的保护作用研究。本章采用溶胶-凝胶法将宽带隙Zn O和窄带隙Cd O复合制备得到了ZC复合防蓝光薄膜。通过调节Zn/Cd比例实现了对蓝光吸收范围的调控;此外,经过UV处理进一步提升了ZC薄膜的防蓝光性能,并通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)手段分析了原因。结果表明,Zn/Cd体积比为3:5时,薄膜对415-455 nm波段的蓝光平均截止率达到了40.2%,同时保持了对大于500 nm可见光高达91.2%的平均透过率。利用峰值波长为425 nm的蓝光照射ARPE-19细胞,对比三组细胞(黑暗组,蓝光组以及ZC组)的形态变化,结果表明ZC薄膜降低了蓝光对ARPE-19细胞的损伤。(二)Bi VO4(BVO)防蓝光薄膜的制备及优化。首先,采用溶胶-凝胶旋涂法制备了绿色无污染的单一BVO薄膜,研究了退火温度(300-600℃)对薄膜防蓝光性能的影响,根据紫外-可见光透射光谱确定了500℃为最优退火温度,优化后的BVO薄膜在415-455 nm之间的平均蓝光截止率为49.86%,同时保持了在500-800 nm的波长范围内超过87%的平均透过率。其次,通过改变BVO前驱体溶液制备所用混合溶剂中乙酸和DMF的比例(AA/DMF)调节了纳米颗粒尺寸,实现了对薄膜防蓝光性能的调节,在此基础上,设计并制备了BVO双膜结构,其平均蓝光截止率提升至65.25%,双膜厚度仅分别为36.85 nm和37.70nm。湿热试验(85℃,85%RH)表明,该BVO防蓝光双膜在老化15天后的透过率几乎保持不变,证明了其优异的湿热稳定性。最后,制备了大面积(200 mm×200 mm)BVO双膜应用于显示,蓝光加权辐照度(LB)降低了34.32%,而显色指数(Ra)和相关色温(CCT)分别仅降低了0.02%和0.10%。因此,该BVO纳米双膜不仅大大降低了蓝光危害,同时能够保证良好的视觉体验。(三)BVO纳米防蓝光双膜对ARPE-19细胞的保护作用。以蓝光照射ARPE-19细胞为光损伤模型,通过CCK-8法、活/死细胞染色法、划痕法及定量聚合酶链反应(q PCR)的方法对所制备的防蓝光效果最优的BVO双膜进行了细胞验证,包括。结果表明,BVO双膜能够明显减轻蓝光诱导的细胞损伤,包括形态异常、细胞活力降低和迁移能力降低。此外,BVO双膜的应用恢复了降低的RPE功能指标的表达水平,同时还下调了光暴露后炎症因子表达水平的升高,综合证明了该BVO双膜对蓝光诱导的ARPE-19细胞损伤的保护作用。