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光谱法研究碳量子点与人血清白蛋白的相互作用

2021-04-08胡晶静童裳伦

光谱学与光谱分析 2021年4期

胡晶静,童裳伦

污染环境修复与生态健康教育部重点实验室,浙江大学环境与资源学院,浙江 杭州 310058

引 言

纳米材料的生物学效应及其应用的安全性越来越受到人们的重视,目前已发展成为一门名为“纳米毒理学”的新学科。纳米材料的接触途径主要包括:口鼻吸入、皮肤接触;生物医学方面的注射、服食等[1]。血清白蛋白是生物体内含量最丰富的蛋白质之一,也是研究广泛、结构明确的一种典型蛋白质。目前,科学家研究最多的白蛋白是人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA),它们是血浆中重要且含量丰富的载体蛋白[2]。

碳量子点(CQDs)作为一类新型碳纳米材料,具有光学性能良好、稳定性好、制备成本低等优点,在传感、催化、医疗等多个领域均有巨大的应用潜力[3]。然而,应用的增加也导致其面临的生物安全性问题随之而来。近年来,由于已知的纳米颗粒可能改变蛋白质的结构和功能这一特征,蛋白质-纳米颗粒相互作用所产生的影响已在纳米医学和纳米毒理学领域得到广泛探究,这是纳米材料生物毒性研究的重要基础[4]。目前,有关金属纳米材料与蛋白质之间相互作用的研究已有很多报道,但对于碳纳米材料的研究相对较少[4-5]。因此研究毒性相对较弱的CQDs与HSA之间的相互作用,探究其作用机制及可能存在的毒性效应十分必要。

通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱等手段及一些生化实验对体外CQDs与HSA之间的相互作用以及相互作用对HSA结构和生理功能的可能影响进行探讨,通过光谱学方法评估环境中CQDs对生物大分子的潜在毒性效应。……

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