苏州纳米所Ag2S近红外量子点活体安全评价研究取得进展

近红外量子点(Near-Infrared Quantum Dots, NIR-QDs),特别是近红外二区量子点(1000-1400 nm, NIR-II QDs),由于其生物组织对其散射和吸收较弱,因此在活体影像研究中具有高穿透深度、高成像信噪比等优点。

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌研究员课题组于2010年首次报道了一种新型的Ag2S近红外量子点(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1470-1471)。随后通过与斯坦福大学戴宏杰教授合作,利用Ag2S QDs进行了细胞成像实验并系统研究了其细胞毒性,研究结果表明Ag2S QDs通过表面修饰不同的生物识别分子后可实现对不同细胞系的特异性标记,并且没有可检测的细胞毒性(ACS Nano 2012, 6, 3695-3702)。他们继而将Ag2S QDs应用于动物活体成像研究,Ag2S QDs通过尾静脉注入小鼠体内后可以成功实现对小鼠体内肿瘤的非特异性靶向标记(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9818-9821)。

在上述工作基础上,研究人员进一步对Ag2S QDs的活体毒性进行了系统研究。实验以Balb/C小鼠为研究对象,通过尾静脉注射一定量的Ag2S QDs后观察不同时间的脏器分布情况,同时研究量子点对小鼠体重、血常规指标、血液生化指标以及重要脏器病理学变化的影响。研究结果显示,Ag2S QDs进入体内后主要富集在肝和脾等网状内皮系统,随着时间的推移能够通过胆汁途径通过粪便代谢掉;浓度高达30mg/kg(3倍于成像剂量)的Ag2S QDs不会引起小鼠的急性和慢性毒性反应。该工作最近在Biomaterials (2013, 34, 3639-3646)上发表。对Ag2S QDs的代谢机理、遗传和生殖毒性等更深入的研究正在进行中。

此项工作得到中科院先导专项、国家自然基金、江苏省自然基金和科技部的大力支持。

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图1:(A)亲水性Ag2S QDs TEM照片;(B) 亲水性Ag2S QDs荧光光谱;(C)不同表面修饰Ag2S QDs的粒径分布图;(D)肿瘤模型小鼠尾静脉注射10 mg/kg Ag2S QDs后24h的活体荧光成像图。

 

图2:尾静脉注射Ag2S QDs后不同时间的脏器分布图。


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