量子点因独特的物理和化学特性,并具有纳米材料的基本效应,在水溶液中合成的量子点因低廉、实验操作方便并具有良好的生物相容性,使其在生物学领域应用广泛。近年来,量子点的研究发展迅速,已成为目前纳米材料研究领域的热门课题。文中以巯基乙酸为稳定剂,在水相体系中合成荧光强度较高的水溶性硒化镉/硫化镉(CdSe/CdS)量子点,并开展了相关生物学效应研究。1、文献综述。本章介绍了量子点概念、量子点类型、结构以及主要特性、合成方法、表面修饰,简述了量子点的毒性研究和在生物医学、食品安全检测、环境科学等方面的应用研究,并阐述了本文的研究意义。2、水溶性CdSe/CdS量子点与四种蛋白质互作研究。以巯基乙酸作为稳定剂,在水相体系中制备CdSe/CdS量子点。采用紫外-可见吸收光谱法和荧光光谱法对其进行了表征分析,紫外吸收光谱表明:CdSe/CdS量子点在470 nm处有特征吸收峰。荧光光谱扫描发现:CdSe/CdS量子点在650 nm处有一个发射峰。利用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法和同步荧光法,研究了 CdSe/CdS量子点与胃蛋白酶、溶菌酶、人血清蛋白及蛋白酶K之间的相互作用。紫外吸收光谱研究结果表明:四种蛋白的吸收光谱在峰型和峰位置发生了相应的变化。荧光光谱研究结果表明:CdSe/CdS量子点的加入能有规律的猝灭四种蛋白质的内源荧光,其中CdSe/CdS量子点与胃蛋白酶、溶菌酶、人血清蛋白之间相互作用是静态猝灭机制,而与蛋白酶K之间相互作用是由分子扩散和动态碰撞引起的。CdSe/CdS量子点与溶菌酶互作的主要作用力是氢键和范德华力,与胃蛋白酶、人血清蛋白的作用力主要以静电引力为主。基于Forster非辐射能量转移理论测定出CdSe/CdS量子点与这四种蛋白质之间结合距离均小于7 nm。此外,还考察了 CdSe/CdS量子点对胃蛋白酶、溶菌酶、蛋白酶K酶活力的影响。研究结果表明:在研究的浓度范围内,CdSe/CdS量子点能激活溶菌酶的酶活,而对胃蛋白酶和蛋白酶K的酶活有抑制作用,且CdSe/CdS量子点浓度越高,抑制作用越强。3、水溶性CdSe/CdS量子点的抑菌效果研究。本章将CdSe/CdS量子点作用于溶壁微球菌、枯草芽孢杆菌这两种菌,从作用不同时间和CdSe/CdS量子点的浓度研究了 CdSe/CdS量子点的抑菌能力。结果表明,CdSe/CdS量子点对这两种菌均有较好的抑菌效果。4、水溶性CdSe/CdS量子点对人外周血淋巴细胞的影响研究。本章在体外探讨了水溶性CdSe/CdS量子点对人外周血淋巴细胞微核率的影响。微核试验结果显示,在研究的浓度范围内,CdSe/CdS量子点的存在对淋巴细胞的生长影响较小,CdSe/CdS量子点作用于细胞后,细胞微核率增加,且未发现染色体畸变,说明CdSe/CdS量子点在研究的浓度范围内对细胞染色体的影响较小,表明其对人外周血淋巴细胞分裂过程的影响较小。