[发明专利]水溶性碳纳米材料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性碳纳米材料的应用。

背景技术

支原体是细胞培养中的大敌，也是最常见、不易被察觉和干扰实验结果的污染物，更是临床医学中支原体感染相关疾病的克星，如肺炎支原体能引起小儿急性呼吸道感染伴肺炎，即小儿支原体肺炎，而严重的支原体肺炎也可导致死亡；解脲支原体能引起患者生殖系统炎症，导致女性不孕不育。支原体感染细胞，能显著改变细胞的生长特性、酶的作用途径、细胞膜的组成、染色体结构以及转染效率。和细菌及真菌不同，支原体感染无法通过视觉检查发现。它们非常小甚至能够通过大多数的无菌滤膜。由于支原体没有细胞壁，且代谢慢，因而作用于细胞壁的传统抗生素不能有效抑制支原体。目前只有四环素、大环内酯和喹诺酮这三类干扰蛋白质合成的抗生素能有效地抑制支原体。

富勒烯、碳纳米管、碳纳米角、石墨烯衍生物(氧化石墨烯、石墨烯量子点)等功能碳纳米材料具有优异的物理化学性能，在生物医学、能源存储、传感检测等方面都有着潜在的应用。例如，石墨烯量子点由于具有优异的光稳定性和生物相容性，已被广泛应用于细胞/活体成像中，但未曾有功能碳纳米材料抑制或清除支原体、保护细胞生长和繁殖的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种水溶性碳纳米材料的应用。

本发明提供的水溶性碳纳米材料的应用，也即该水溶性碳纳米材料在制备具有抑制支原体感染功能和/或清除支原体功能的产品中的应用。

上述应用中，所述水溶性碳纳米材料的表面含有亲水基团。具体的，所述亲水基团选自羟基、羧基、氨基、磷脂基和巯基中的至少一种。

具体的，所述水溶性碳纳米材料选自富勒烯、石墨烯量子点、碳量子点、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米角聚集体中的至少一种。

所述富勒烯为空心富勒烯和内嵌或杂化基团的富勒烯选自C₆₀富勒烯、C₇₀富勒烯、C₇₆富勒烯、C₇₈富勒烯和C₈₄富勒烯中的至少一种；

所述石墨烯量子点的表观形态为片状，层数不大于10层，二维方向的尺寸均不大于100nm；

所述碳量子点的表观形态为球状，所述碳量子点中含有石墨化结构的碳，所述碳量子点的直径均不大于100nm；

所述碳纳米管的表观形态为中空管状；为管壁由一层、两层或多层石墨烯片卷曲形成的中空管状碳纳米材料；

所述碳纳米纤维为实心碳纳米材料；为管壁由一层、两层或多层石墨烯片卷曲形成的实心碳纳米材料；

所述碳纳米角聚集体为由末端为圆锥形帽状的碳纳米管聚集而成的碳纳米材料；所述碳纳米角聚集体的直径为60-150nm。

所述支原体具体为解脲支原体。

与现有材料相比，本发明材料具有以下特点和优势：(1)本发明所述有效抑制和清除支原体的试剂是一类水溶性的功能碳纳米材料，不同于传统的抗生素；(2)本发明的材料制备方法简单、绿色、廉价，对细胞的毒性小，便于在临床上推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的功能碳纳米材料C2的细胞毒性。

图2是本发明实施例1细胞感染支原体后细胞和支原体的共聚焦成像图。

图3是本发明实施例1中使用发明的材料C2保护感染支原体的细胞的共聚焦成像图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

实施例1、功能碳纳米材料抑制和清除支原体，保护Hela细胞免受侵害的效果

按照中国专利申请201110225484.6的方法制备得到氧化石墨烯(C2)后，将其抑制支原体感染细胞的具体实施步骤如下：

首先，测定C2对Hela细胞的毒性。取2mg粉末C2样品分散在4mL含10％的小牛血清和酚红的DMEM培养基中，用孔径为0.2um的除菌滤膜过滤，配制浓度为0.5mg/mL的无菌C2 DMEM溶液母液。复苏Hela细胞，调整细胞密度到5×10⁴/mL，将Hela细胞种到96孔板(7×6)中，在37℃，5％CO₂条件下孵育24小时，待细胞贴壁后换成不同浓度梯度的C2 DMEM溶液继续培养24h。按照使用说明，用cck-8检测Hela细胞的活性。结果表明，C2在浓度低于0.5mg/mL时无细胞毒性(如图1所示)。