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碳纳米管自发现以来,由于其特殊的力学、电学、光学和生物效应受到了广泛的关注。近年来,碳纳米管在生物医用方面的应用得到了广泛关注和快速发展。然而,碳纳米管在水和其他有机溶剂中难以分散,与各种细胞和生物体作用的毒性和机理尚不明确,都限制了它在生物医用领域的进一步应用。通过化学或物理的方法对碳管进行修饰,利用特定的基团修饰或包裹碳纳米管,并实现其功能化成为解决这一问题的有效途径之一。出于对这些问题的考虑,我们提出利用磷酰胆碱(phosphoryl choline,PC)和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)来修饰碳纳米管,对修饰产物进行细致的生物效应研究,从蛋白、细胞到整个生物体各个层次,充分考察其生物相容性和安全性,以此来研究化学修饰与碳纳米管的生物相容性之间的关系和影响规律,并获得具有明确生物相容性的碳管修饰产物。在此基础上,进一步比较几种不同修饰对于碳纳米管水溶性和生物效应的影响,探究修饰本身在其中发挥的具体作用。研究主要分为三个部分：(1)利用PC和PEG基团修饰多壁碳纳米管(MWCNTs)的表面,以获得水分散性良好的MWCNTs修饰物(MWCNT-PC,MWCNT-PEG).并利用PEG末端的羟基,将PC基团与PEG相连接,制备了新的MWCNT-PEG-PC水分散性碳管修饰物。在合成和表征的基础上,分析了三种碳管修饰物在不同的pH和离子强度的环境中分散状态的改变。分析了修饰本身对于MWCNTs的水分散性的影响。(2)我们进一步观察了三种碳管修饰物对于常见的蛋白的吸附作用,并与纯碳管进行比较,定量分析了几种基团的抗蛋白吸附的效果。考察了三种碳管修饰物对人支气管上皮细胞(Human Bronchial Epithelial,16-HBE)和肺部巨噬细胞(macrophages cell lines, RAW264.7)的毒性作用。(3)我们利用上述三种碳管的修饰物,以尾静脉注射对大鼠染毒,观察和比较了几种碳管修饰物的体内毒性和生物效应。利用修饰后碳纳米管良好的水分散性,配制了和以往研究相比较大剂量的碳纳米管分散液,考察大鼠对几种不同碳管修饰物的耐受性,观察不同修饰的亲水性碳纳米管对大鼠体内急性毒性的差异,并试图从毒性反应,体内分布等方面观察比较具有不同化学结构的碳管修饰物在生物体内的作用。