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目的：评价改良光芬顿-水热法制备的绿色荧光石墨烯量子点(Graphene quantum dots)的细胞相容性,并探讨其在生物成像及肿瘤细胞物理治疗方面的应用。材料和方法：不同浓度的GQDs与HeLa细胞共培养24h后,通过观察GQDs对HeLa细胞的增殖、胞膜完整性、氧化应激水平以及细胞凋亡的影响,评价其细胞相容性；采用电子光学显微镜观察细胞形态,TEM观察细胞微观结构的变化及GQDs在细胞内分布；采用荧光显微镜观察GQDs在细胞内的成像,FX-in vivo成像系统观察GQDs在小鼠体内的成像；GQDs与HeLa细胞共同培养后采用近红外光照射检测细胞增殖能力；将GQDs与HeLa细胞培养24h后经不同剂量的重离子辐照后观察细胞增殖、凋亡及细胞克隆的变化。结果：1.随着GQDs浓度的增加,细胞存活率降低,GQDs浓度为200ng/mL时细胞增殖率仍高于80%,总LDH含量接近80%,细胞内ROS水平为对照组的2.2倍,细胞凋亡结果中活细胞仍高达85%,细胞毒性呈现剂量依赖性；电子光学显微镜显示：与对照组相比,GQDs组细胞形态及数目没有明显区别,TEM显示：GQDs通过胞吞作用进入了细胞,并未破坏胞膜的完整性,且主要集中于线粒体及溶酶体。2.细胞内成像结果显示GQDs呈亮绿色荧光,且随着时间的推移,一个月后颜色介于淡黄色与草绿色之间,6个月后荧光仍存在；GQDs在小鼠体内呈现亮绿色荧光。3.近红外光照射后显示细胞增值率明显降低,各浓度均有统计学意义,半数致死量为27.791μg/mL;重离子辐照下GQDs对HeLa的影响结果显示：加入GQDs后对于细胞的增殖、克隆及凋亡结果与单独细胞照射组相比并无较大差别。结论：制备的绿色荧光石墨烯量子点具有良好的细胞相容性,能以胞吞方式成功进入细胞内,主要集中于细胞质内,在细胞及小鼠体内呈现亮绿色荧光,且荧光强度持续时间长,在生物体内示踪成像及物理治疗方面有极大的应用前景。