基于量子点修饰的TiO2的纳米生物效应研究进展

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基于量子点修饰的TiO2的纳米生物效应研究进展
由于TiO2禁带宽度大、只能吸收紫外光、光生电子-空穴再复合率高、光催化活性较低等原因造成的。因此,很多的研究都致力于改变TiO2的电子性能,拓宽它的吸收光范围至可见光区域,来提高它的光催化活性。具有许多光学特性的量子点(Quantum Dots,QDs),完全可以使TiO2对光的吸收带宽由紫外光红移到可见光区,达到了可见光照射催化之目的并提高其性能。文章综述了量子点修饰的纳米TiO2的纳米生物效应研究与应用的最新动态,讨论了量子点修饰纳米TiO2制备方法和影响因素,最后概括了量子点修饰的纳米TiO2在抗菌消毒、生物医学等方面的应用进展。伴随对量子点修饰的纳米TiO2研究的深入和应用技术领域的不断开拓,其发展前途非常广阔。
标签:量子点;纳米TiO2;生物效应;进展
引言
纳米科学已经发展成为当今世界上三大支柱科学(生命科学、信息科学、纳米科学)之一。纳米材料的特殊性质使之在电子学、光学、化学、生物、医药等诸多领域都具有重要价值,
并得到了广泛应用。纳米科技預计将导致人类未来生产和生活方式的革命性变化,已经成为当前发达国家投入最多,发展最快的科学研究和技术开发领域之一[1]。随着纳米技术的产业化,各种形式的纳米尺度的物质已经通过不同的途径进入我们的生活。然而,任何一项新的技术都会具有“双刃剑”的两面性,纳米科学技术也不例外。与纳米科学技术蓬勃发展趋势相比,人们对纳米技术的生物效应与安全性的关注和研究明显滞后。
与此同时,一个将纳米技术与生物、化学、物理、毒理学与医学等领域的实验技术结合起来,研究纳米尺度物质与生命过程相互作用及其结果的新兴科学领域-纳米生物效应也逐渐形成。相关报道指出,处于纳米尺度的材料可能跟周围的环境发生特殊的物理、化学上的相互作用而产生潜在的生物效应。研究结果表明:纳米材料可能在细胞、亚细胞甚至分子层次上影响正常的生理功能,破坏细胞膜的完整性,使核酸受到损伤,引起蛋白质的失活与氧化,造成能量传导的中断及由活性氧引发的细胞凋亡,并且,一些纳米颗粒与蛋白质分子大小相仿,能够很容易地在生物体内运动,沉积到某些器官当中,甚至能穿过细胞膜屏障,进入到线粒体中,从而引发机体的有害反应。Case 等人最近还发现,纳米粒子甚至能够不通过细胞膜屏障而对细胞内的DNA 和染体造成损伤,其损伤程度与直接暴露在纳米粒子里相似。然而,同细胞直接暴露在纳米粒子中不同的是:这种DNA 损伤并没有引起
显著的细胞凋亡。这种损伤的机制可能是由嘌呤核苷酸(ATP)和在细胞屏障内细胞之间通过连接蛋白间隙连接或半通道和激活蛋白通道信号传导引起。他们建议:在评价纳米粒子安全性时,必须要考虑其直接或间接的潜在遗传毒性;当利用纳米材料进行疾病诊断标记时,也必须要考虑对细胞膜屏障后组织的潜在伤害。

本文发布于:2024-09-22 22:37:33,感谢您对本站的认可!

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