量子点（quantum dots，QDs）又称半导体纳米微晶体，能够接受激光产生荧光的半导体纳米颗粒，是新兴的最富期望的纳米技术之一。典型的量子点结构是半导体纳米晶体为核心，第二个半导体材料为外壳，尺寸一般为2-10纳米。　　 由于其优良的光谱特征和光化学稳定性，研究者尝试着将其应用于电子，生物医学和临床影像等领域。例如在电子领域，研究人员期望利用QDs的半导体及发光性能，制作更优良的晶体管，以及新型的电子计算机。生命科学领域的研究者们期望将量子点应用于体外的生物医学及诊断学，例如细胞表面分子的多色荧光标记、活细胞蛋白标记与观察、检测病原体和毒素、DNA和RNA的技术、荧光共振能量转移、体内正常组织和肿瘤成像、靶向药物，光动力疗法和药物发现等等。　　 然而，要对分子和生物细胞进行标记，其量子点本身须具备水溶性高、生物相容性好、毒性低等条件。这就需要研究者们从生物材料安全性出发对其毒作用与其机制进行研究，而对毒理学机理的研究，目前大多是体外毒性的研究，体内毒性研究任重而道远。随着量子点更广泛的研究应用，其本身的毒性问题，以及对人类环境可能产生的潜在危害将日渐引起人们的关注。本研究希望通过体内外毒性研究对巯基乙酸修饰的量子点的毒性作用和相关机制进行观察与分析，为量子点的生物安全性及体内应用提供参考。　　 1、在本实验条件下，50μg/mL的巯基乙酸修饰的量子点（cdSe）可使Hep G2细胞活性下降，采用MTT法测出量子点（cdSe）对Hep G2细胞的半数生长抑制浓度（IC50）为120.28μg/mL；50μg/mL组培养液中LDH的释放增高，膜通透性增加；量子点（CdSe）可进入Hep G2细胞，并影响细胞的超微结构，100μg/mL即可造成线粒体、内质网肿胀及空泡样变化，细胞出现凋亡。　　 2、在上述实验基础上进行氧化损伤实验，结果表明，50μg/mL的巯基乙酸修饰的量子点（CdSe）染毒24 h后可引起Hep G2细胞的氧化应激反应，细胞产生羟自由基的能力变强，脂质过氧化产物MDA含量增高，产生大量羟自由基，从而导致抗氧化酶SOD活性下降，进而导致脂质过氧化的发生，并造成DNA单链断裂。同时，利用流式细胞仪对Hep G2的细胞周期和凋亡率进行了检测，结果发现量子点（CdSe）将Hep G2细胞的周期阻滞于G0/G1期，影响细胞增殖活性，并且细胞凋亡率明显增加。　　 3、体内毒性研究中，对小鼠采用尾静脉注射巯基乙酸修饰的量子点（CdSe），观察量子点对小鼠的在体毒性作用，为量子点的在体应用提供参考。发现5 mg/kg.bw的剂量单次染毒对小鼠体重、摄食及脏器系数没有明显的影响。血清生化检测发现白蛋白（ALB）、葡萄糖（Glu）、乳酸脱氢酶（LDH）等与肝、肾脏器有关的指标有显著变化。超微电镜检查发现肝、肾细胞的线粒体、内质网等细胞器均出现不同程度的损伤，部分细胞有凋亡现象。脏器氧化损伤检测也发现肝、肾有自由基过量产生，抗氧化酶活性降低的现象。　　 4、量子点以重金属镉为内核，而镉据研究具有免疫毒性作用，因此采用尾静脉注射巯基乙酸修饰的量子点（CdSe），14 d后进行脾脏形态学检查、T淋巴细胞增殖活性检测、血清免疫球蛋白含量检测。实验发现，短期单次染毒不会对小鼠脾脏形态、淋巴细胞增殖活性产生影响，但是超微电镜观察发现对脾脏细胞出现空泡化且线粒体严重肿胀。血清免疫球蛋白检测发现5 mg/kg.bw剂量组7 d时血清Ig M抗体含量升高显著，14 d时Ig G、Ig A显著高于对照组。　　 综上所述，可以初步认为：巯基乙酸修饰的量子点（CdSe）可降低Hep G2细胞增殖活力，引起羟自由基生成增加，干扰细胞中自由基的正常代谢，通过脂质过氧化反应和DNA断裂等途径造成细胞的损伤，表现为膜通透性增加，并造成线粒体、内质网结构的改变。量子点（CdSe）小鼠体内毒性研究表明，巯基乙酸修饰的量子点（CdSe）小鼠体内的主要靶器官为肝脏和肾脏，可引起脏器的氧化应激反应，在亚细胞水平上对免疫器官脾脏有损伤，且会影响血清免疫球蛋白的含量。实验表明，短期（7 d、14 d）静脉注射1 mg/kg.bw以下CdSe对小鼠的毒性作用不明显，而高于5 mg/kg.bw的静脉注射对肝肾具有明显的毒性作用。本研究的结果可以为量子点的毒性的进一步深入研究提供依据，也可以为其在体应用如体内成像、肝癌靶向治疗等提供参考。