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量子点在发育中大脑的细胞摄取与毒性：作为成像探针的应用启示

DOI：10.1039/c9na00334g 期刊：Nanoscale Advances 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 纳米级发光半导体量子点（QDs）已被用作多种疾病（包括中枢神经系统疾?。┑某上窈椭瘟萍痢Ｓ氪秤馓秸胂啾?，量子点具有尺寸?。?-10纳米）、激发和发射光谱可调、表面功能可定制、光致发光效率高及光稳定性强等优势，这些特性使其成为体内成像的理想材料。尽管量子点在脑部应用中展现出良好的成像潜力，但目前尚未有系统评估其在脑相关环境中的行为表现。因此，我们研究了量子点在脑环境中体外、离体及体内的胶体稳定性、细胞摄取和毒性。研究发现量子点行为高度依赖表面功能化处理，且培养的器官型全半球（OWH）脑片经量子点处理后会出现剂量依赖性毒性及金属硫蛋白升高，但炎症细胞因子或其他氧化应激相关的mRNA表达水平未发生后续改变。聚乙二醇（PEG）包被的量子点能在神经生理相关液体中保持抗聚集特性，并实现更深的组织渗透。值得注意的是，量子点在培养脑片与单层细胞培养中的表现存在差异，而培养脑片中的行为与体内观察结果更为接近。无论表面化学性质或脑相关实验平台如何，非聚集态量子点主要通过小胶质细胞摄取，且在脑片和全身给药后的体内实验中均呈现区域依赖性特征。这些发现将为神经学应用中量子点基成像探针的进一步工程化改造提供指导。
作者： Mengying Zhang，Brittany P. Bishop，Vincent C. Holmberg，Elizabeth Nance
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究量子点（QDs）在脑环境中的胶体稳定性、细胞摄取及毒性，重点关注其作为神经学应用成像探针的潜力。

研究成果

大脑中量子点（QD）的行为高度依赖于表面官能团，聚乙二醇化（PEGylated）量子点表现出更好的稳定性和更低的毒性。量子点主要被小胶质细胞内化，其在单层细胞培养物与更复杂的组织环境中的行为存在差异。这些发现可为开发用于神经学应用的量子点成像探针提供指导。

研究不足

该研究主要关注具有特定表面功能的CdSe/CdS量子点。所采用的体内模型仅限于新生大鼠，可能无法完全代表成年或人类大脑环境。未评估量子点暴露的长期影响。

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