关键词:
Au25(SG)18纳米团簇
神经电生理学
神经细胞毒性
在体神经毒性
摘要:
原子精度的Au25(SG)18纳米团簇由于具有独特的物理、化学性质、良好的稳定性以及高效清除性等特点,在生物成像、肿瘤放疗以及神经炎症中显示出了广阔的应用前景。因此,研究Au25(SG)18纳米团簇的体内毒性具有非常重要的意义。然而,此前的毒理学研究主要聚焦于低于50 mg·kg-1的较低注射剂量,缺乏系统地研究高注射剂量对其毒性,特别是神经毒性的影响。因此,详细的研究高剂量的Au25(SG)18的神经毒性对于基本理解其体内转运以及在未来临床转化中最大限度地发挥其潜力和最小化其毒性至关重要。在本工作中,我们首先合成了Au25(SG)18纳米团簇,并具体研究了其结构、稳定性及催化性能;在此基础上,通过分析其体外毒性、神经电生理学以及免疫组化对其神经毒性进行了详细的研究。具体研究内容和结果如下:
(1)研究Au25(SG)18纳米团簇的结构、催化活性及其结构稳定性。通过使用不同物理手段以及电化学测试对Au25(SG)18进行测试与稳定性研究。结果表明Au25(SG)18具有一定的电催化活性,并且在各种缓冲液中具有良好的结构稳定性。通过动态光散射研究发现其亲水半径为2.89 nm(<5.5 nm肾排泄阈值)。
(2)研究高剂量Au25(SG)18纳米团簇对神经系统毒性的影响。采用体外实验研究材料对不同神经细胞系的细胞毒性以及细胞摄取,结果表明高剂量Au25(SG)18纳米团簇具有较低细胞毒性。随后,对小鼠体内静脉注射高剂量(200-500 mg·kg-1)Au25(SG)18纳米团簇后,采用神经电生理方法研究其对小鼠神经毒性的影响,结果发现不同注射剂量的Au25(SG)18纳米团簇没有对小鼠的神经电生理信号造成明显的持续性影响。
(3)研究高剂量Au25(SG)18纳米团簇对小鼠组织水平的影响。通过详细的免疫荧光和免疫组化研究,发现小胶质细胞、神经胶质细胞和神经元细胞均没有出现异常的变化。统计学分析结果表明实验组与正常对照组小鼠的脑组织切片病理学分析结果没有显著的统计学差异,表明高剂量注射并没有引起明显的组织病变。此外,通过对各种神经炎症因子的研究,发现高剂量的纳米团簇几乎没有引起小鼠的神经炎症反应。
总之,本论文详细开展了Au25(SG)18纳米团簇在高剂量下的毒理学研究,特别是在体神经毒理学研究,证明其在高剂量下仍然具有良好的生物相容性和生物安全性,为将来的临床转化奠定了重要的研究基础。