日前，中科院高能所國家納米科學中心納米生物效應與安全性聯(lián)合實驗室關于量子點生物安全性研究的成果，發(fā)表在毒理學領域影響因子zui高的學術刊物愛思唯爾期刊《毒理學與應用藥理學》（Toxicology and Applied Pharmacology）上，并被選為當期封面文章。
據(jù)該實驗室負責人趙宇亮研究員介紹，與傳統(tǒng)有機發(fā)光材料相比，量子點發(fā)光效率高、頻率寬，波長可通過顆粒尺寸大小調節(jié)，量子效應明顯，被廣泛應用在醫(yī)學領域，但量子點的生物安全性一直是其醫(yī)學應用的瓶頸，而這一研究成果為尋找消除量子點生物毒性的方案提供了依據(jù)。
研究人員采用水溶性量子點CdSeS（外包裹硅），利用動物實驗重點研究了水溶性量子點的生物動力學行為，建立了基于等離子體質譜的Cd含量分析方法，檢測小鼠的血液、器官和不同時間的排泄物中的CdSeS濃度，并通過器官組織病理分析和一系列體外實驗確定了CdSeS量子點的一系列重要生物學行為。實驗結果顯示，在生物體內CdSeS量子點的半衰期為19.8±3.2 h，清除速率為57.3±9.2 ml/h/kg，靶器官主要是肝和腎。
研究人員發(fā)現(xiàn)，量子點的代謝方式與其在體內的聚集形態(tài)直接相關，更為復雜的是，聚集形態(tài)又與它們和蛋白相互作用的方式有關。進入生物體內的量子點，小部分繼續(xù)保持原狀進入腎臟，被腎小球毛細管過濾，5日內以小分子結構通過尿液排出體外；大多數(shù)量子點會吸附蛋白與蛋白質結合，聚集成大顆粒進入肝臟代謝，經(jīng)糞便排出體外。但還有約8.6%的量子點由于聚集形態(tài)不同，長時間仍留在肝臟組織中，難以被機體清除，成為導致量子點毒性的主要因素。因此，調控量子點與體內蛋白相互作用產(chǎn)生的復雜聚集形態(tài)，減少長時間仍留在肝臟組織的聚集態(tài)的形成，是解決其生物毒性，保證安全應用的有效途徑。
該工作由實驗室邢更妹、陳真和中科院“西部之光”學者陳滸等人與中科院化學所分子納米結構與納米技術院重點實驗室合作完成，充分顯示了納米生物效應研究是一個跨學科交叉性很強的新領域。
