磁性聚苯乙烯基纳米塑料制备及细胞内MRI定量分析

塑料已遍布全球的每一个角落,一旦它们分解成纳米塑料(NPs)会造成更大的危害。NPs很难用常规的方法从自然环境中分离出来且它们的元素构成与生物体相似,因此,定量研究生物体内的NPs仍然十分困难。目前,通常用NPs模型来定量研究NPs的生物毒性。荧光分光光度法是研究NPs生物毒性的主要方法。然而,定量研究的点击此处结果仍然存在争议。其他方法,如表面增强拉曼散射、总有机碳以及热裂解仪与气相色谱质谱仪联用法,已被用于体外NPs的定量分析,但未显示genetic mouse models出体内NPs的定量潜力;核磁共振成像(MRI)具有优异空间分辨率和深层组织穿透力,因此,通过使用MRI来量化生物体中的NPs时可以避免混淆的结果。具体内容如下:采用双细乳液聚合法成功制备了具有核壳结构的交联磁性聚苯乙烯纳米塑料(Fe_3O_4@PS),研究了交联剂加入量以及磁细乳中磁流体浓度对Fe_3O_4@PS物化性质的影响。利用自制的磁选装置,对Fe_3O_4@PS进行磁选,得到了尺寸均一的Fe_3O_4@PS种子。通过两步种子乳液聚合法,制备了官能化的磁性PS纳米塑料,控制丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)共聚单体的用量,来探究其对官能化PS微纳米塑料的粒径分布以及表面的官能团含量和Zeta电位的影响。对于羧基化磁性PS纳米塑料,随着AA加入量的增加,羧基化磁性PS纳米塑料表面的羧基含量和Zeta电位先升高后降低;酰胺基化磁性PS纳米塑料表面的酰胺基含量和Zeta电位随着AM单GSKJ4使用方法体加入量的升高而增大。采用CCK-8法进行标准细胞活性测定。当暴露时间达到72 h时,官能化纳米塑料在小鼠巨噬细胞中显示出明显的细胞毒性。根据三种纳米塑料MRI数据,通过线性拟合强度和浓度的标准曲线。根据标准曲线拟合出强度和浓度关系方程,从而计算出小鼠巨噬细胞内的纳米塑料的质量。通过电感耦合等离子体(ICP)证明了MRI结果的准确性。MRI和ICP的定量结果发现,在纳米塑料暴露浓度较低的情况下,小鼠巨噬细胞的摄取率较高。当三种纳米塑料暴露浓度为10μg/mL时,根据ICP结果,小鼠巨噬细胞的摄取率分别为63.00%、54.25%和64.05%。MRI技术的定量结果略低于ICP,相同浓度小鼠巨噬细胞的摄取率分别为57.70%、48.40%和58.20%,由于MRI定量方法能有效排除背景铁的干扰,在生物体铁含量的定量检测中具有显著优势。综上,MRI技术可以为细胞内纳米塑料的定量分析提供一个全新的视角。