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1、第40卷分析化学(FENXI HUAxUE)特约来稿第12期2012年12月Chinese Joumal of Anal”ical Chemistry18071815DoI：103724SPJ1096201220793大长径比金纳米棒的合成及其单细胞毒性研究周海英周瑞熊斌何彦+(湖南大学化学传感与计量学国家重点实验室，化学化工学院，生物学院，长沙4l0082)摘 要 利用三步晶种生长法合成长径比约为14的大长径比金纳米棒(GNR)，利用巯基十一酸(MuDA)对金纳米棒表面进行了生物适应性修饰，并在宏观水平上研究了修饰前后的金纳米棒在对细胞活性的影响。利用单细胞方法分别考察了修饰后的纳米金棒对细
2、胞贴壁过程、增殖速率、细胞内ROs以及骨架排布的影响。虽然MTT细胞活性结果显示内吞后的金纳米棒对细胞无毒，但单细胞毒性分析方法发现，不同浓度纳米金棒对早期贴壁过程有较小的影响，且内吞的纳米金棒在一定程度上促进了细胞的增殖，而高浓度下纳米金棒引起了细胞内R0s含量的升高，并破坏了细胞内骨架纤维排布。本研究建立了用单细胞行为分析纳米颗粒对细胞毒性的方法，证明了以往仅仅利用MTT等宏观手段分析纳米材料生物适应性是不足的。纳米材料在生物医学领域的进一步应用还应考虑单细胞及分子水平上的毒性效应。关键词大长径比金纳米棒；表面修饰；细胞毒性1引言金纳米棒是一种棒状的金纳米颗粒，特殊的形状使其具有更为奇特的
3、性质，金纳米棒的纵向等离子共振峰会随着长径比的增大向近红外区移动。由于可见光不容易穿透生物组织，而大长径比的金纳米棒在近红外光区对光的吸收和散射能力都很强，因此对于皮下组织的癌症治疗和诊断具有更好的选择性【l。金纳米棒在生物体的广泛应用，使得研究不同物理和化学性质的金纳米棒对细胞的影响变得十分重要口】。尤其是金纳米棒的表面化学对其生物行为的影响。对不同种类纳米颗粒的研究表明，纳米颗粒的表面化学强烈影响它的细胞毒性和细胞内吞【51o】。金纳米棒合成过程需要用十六烷基溴化铵(cTAB)作为金纳米棒生长的保护剂和软模板，但cTAB显示出了严重的细胞毒性【1012】。为了降低金纳米棒的毒性效应，许多对
4、其表面修饰的方法应运而生，例如利用聚合物“川和磷脂“31包裹表面带cTAB的金纳米棒，或是用其它分子如HsPEG来置换金纳米棒表面的cTAB分子6】。通常，评估金纳米棒毒性的主要方法是对细胞的活性进行表征，采用的方法都是宏观测量的平均结果，如MTT细胞活性测量法等。这些方法一般取的都是长时间培养后大量纳米棒对很多细胞的平均毒性。而近年的研究发现，这种平均测量结果已经无法很好地反映纳米材料的生物适应性。金纳米棒暴露于细胞后不仅只对细胞的增殖和内吞产生影响“4】，长时间的暴露还可能会引发细胞内氧化压力的变化，可能会导致细胞凋亡或其它复杂的细胞反应61。这就需要在单细胞水平上实时原位研究金纳米棒与细
5、胞的相互作用。目前，单细胞水平上表征细胞活性的方法主要以染色为主。在纳米材料被细胞内吞进入细胞之后所引起的细胞各个功能的影响都有相对应单细胞分析方法。当体外粘附培养的细胞传代之后，具有一定的贴壁周期，通过考察内吞有纳米材料的细胞传代后细胞贴壁面积以及细胞伸展形态随贴壁时间的变化可以考察纳米材料对贴壁的影响。接着，通过统计细胞数量随细胞增殖时间的变化，可以考察细胞增殖速率。再者，内吞纳米材料之后，对细胞内分子的调节和影响也有方法可以进行单细胞分析，如细胞内氧化压力(ROS)水平，可以通过对应的ROS染料(DcFHDA)进行表征，荧光越强，表示ROS水平越高。纳米材料进入细胞后对细胞骨架的调节也可
6、通过对骨架识别的染料(Phalloi dinFITC)进行分析。本研究先合成长径比约为14的大长径比金纳米棒，利用巯基十一酸(MuDA)对金纳米棒表面进行2012-07-26收稿；201209-19接受本文系国家自然科学基金项目(No20975036)资助E-mil：yanhe2012gmailcom万方数据分析化学第40卷修饰。在宏观水平上，采用MTT细胞活性表征法研究了GNR_MuDA对细胞的毒性；在单细胞水平上，分析了GNR-MuDA对细胞贴壁周期、增殖速率、细胞内ROs以及细胞骨架排布的影响。这些单细胞分析方法可以被推广用于研究其它纳米粒子的生物适应性。2实验部分21仪器与试剂85一z
7、型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司)；DK_S22恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司)；DGx一9143Bcl电热鼓风干燥箱(上海福玛实验设备有限公司)；centrifuge 5415D型离心机(Eppendorf公司)；超净工作台；c02培养箱(Themo公司)；cI。(41相差显微镜(日本0lympus公司)；cRx6型干热灭菌箱(上海精宏实验设备有限公司)；Malvem zetasizer Nano仪；JEOL一1230型透射电子显微镜；酶标仪；低温离心机；Nikon Eclipse 80i正置显微镜；Nikon 60(NA 07125)镜头；Olympus DP72彩色CCD摄像
8、机；超声波清洗仪(宁波新芝生物科技有限公司)。十六烷基三甲基溴化铵(cTAB，99)，HAucl。3H：O(9999)，NaBH。(98)，抗坏血酸(AA，997)，浓Hcl(38)，浓HN0，(分析纯)，均购自上海国药集团化学试剂有限公司；胎牛血清(Fetal bovine semm，FBs)、细胞基础培养基(Dulbeccos mdification ofeagles medium，DMEM)、磷酸盐缓冲溶液(PBS，pH=74)、抗生素(Penieillinstreptomycin)、胰蛋白酶TypsinEDTA(005，025)，均购自美国GIBCO公司；二甲基亚砜(Dimethvl
9、sulfoxide，DMsO)、70酒精，均购自北京鼎国生物科技有限公司。巯基十一酸(MuDA)、3一(4，5一二甲基噻唑一2)一2，5一二苯基四氮唑溴盐(MTT)、鬼笔环肽(PhalloidinFITc)、2 7，7一二氯氢化荧光素(2 7，7一dichlorodihydronuorescin diacetate，DcFHDA)，均购自美国Sigma公司。实验用水均由Millipore公司的超纯水装置(TANKPE030)制备的二次蒸馏水。细胞实验中所需的耗材：22 mmx22 mm盖玻片、无菌培养皿(d100 mm，35 mm)，购自Coring公司；无菌移液管(10 mL)、各种规格无菌
10、离心管，购自BD Falcon公司；载玻片(世泰实验器材有限公司)；细胞冻存管、96孔板、022 um滤膜、10 mL注射器(北京鼎国生物科技有限公司)。22大长径比金纳米棒的合成合成过程中所用玻璃器皿都是用新配制的王水(浓Hcl一浓HN0，3：l，VV)进行清洗后，用自来水冲洗3遍，再用二次蒸馏水清洗2遍。221 金种的制备 在温和搅拌下，在92 mL 01 molL cTAB溶液中加入025 mL 00l m01L HAuCl4 溶液，溶液立即由浅黄色转为橙黄色。迅速加人500 uL 001 molL冰NaBH。，溶液呈棕色，继续搅拌2 min，静置2 h，待用。222金种的生长取3个试剂
11、瓶，分别标为A、B和C，A和B中分别配制9 mL生长液，C中配制90 mL生长液。生长液中各组分的浓度分别为2510。molL HAuCl。、50lO_4 molL抗坏血酸(AA)，01molLCTAB溶液。将1 mL金种加入到9 mL A生长液中，振摇10 s后，取l mL A液加入到9 mL B生长液中，振摇15 s，再将B生长液全部倒人90 mL C生长液中，振摇15 s，静置在30水浴中过夜。将C中上清液全部倒掉，只剩底部的金棒，在其中加入10 mL水，超声分散。得到3 gL GNR_CTAB溶液。23金纳米棒的表面修饰取00102 g巯基十一酸(MuDA)固体于一支2 mL离心管中，
12、加人l mL水，超声分散至溶液呈白色悬浊液。加入400 uL 25氨水，振摇后得到透明溶液，补加水到2 mL，得到23 mmolL MuDA溶液。向装有1 mL 3 gL金纳米棒溶液(GNR-CTAB)的2 mL离心管中加入100L 23 mmolL MuDA溶液，于 30600 rmin振荡。每隔4 h补加一次MuDA溶液，共加78次。以2000 rmin离心20 min，弃去上清液，向其中加入1 mL水，超声分散。用水再洗两遍，离心，弃去上清液，将离心管中的溶液定容至 1 mL，使得修饰后的金纳米棒(GNR-MuDA)的浓度基本保持在3 gL。用水配制不同浓度的GNR-MUDA溶液，待用。
13、万方数据第12期周海英等：大长径比金纳米棒的合成及其单细胞毒性研究180924Zeta电位表征分别移取700 uL GNR-CTAB溶液和GNRMuDA溶液于专门测量表面电荷的比色皿中，于25下测量它们的表面电荷。将GNR_MuDA分散于细胞培养基中2 h后，测量金纳米棒表面电荷的变化。25不同浓度GNRMUDA与HeLa细胞作用实验将处于对数生长期的HeLa细胞分别传于带玻片的直径为35 mm的培养皿中，摇匀后于37，5CO：培养箱中培养24 h。分别加入含有不同浓度的GNR-MuDA的培养基。将细胞重新置于37，5CO：培养箱中继续培养24 h，于暗场显微镜下观察。26细胞内吞GNRMUD
14、A的TEM观察实验细胞传代24 h后，更换含有400 mgL GNR_MuDA的培养基，于37，5cO：培养箱中作用24 h。胰酶消化、收集细胞并制备TEM样品。27细胞毒性实验HeLa细胞培养至对数生长期，弃去旧培养基，用PBs冲洗2遍，用005胰蛋白酶消化细胞；加人 3 mL细胞培养基，吹打分散后计数。将细胞的密度调整到151 04个mL，将细胞悬液接种于无菌96孔板中，放置于37，5cO：培养箱中培养24 h。各孔中分别加入不同浓度的GNR-CTAB溶液和GNR_MuDA溶液，作用不同的时间。加入MTT，用酶标仪在490 nm波长处测定其吸光度(OD)值。每组实验平行进行3次。28单细胞
15、方法考察GNR-MUDA对细胞的贴壁和增殖影响颗粒在细胞内对细胞活性的影响：取状态良好的HeLa细胞，加入不同浓度的颗粒共培养24 h，以达到最大的内吞；将细胞传代，于不同的时间段观察细胞的伸展、贴壁面积、增殖数量。颗粒在细胞外对细胞活性影响：取状态良好的HeLa细胞，传代时给细胞中加入不同浓度的颗粒，然后经过不同时间的培养，观察细胞的伸展、贴壁面积、增殖数量。数据经Nano measure和Image J软件处理，分别得到细胞的贴壁指数与细胞的贴壁面积随贴壁时间的变化趋势。29单细胞方法考察GNR-MUDA对细胞氧化压力影响先将不同浓度的颗粒与细胞共培养24 h，另取两盘分别作为阴性对照(N
16、egative)和阳性对照(Posi tive)。取900皿温热的PBs加入到用锡箔纸包着的15 mL离心管中，再加入37下解冻的100 pL 100 mmolL DcFH-DA染料，振荡15 s，得到10皿nolL温热DCFH-DA。在每盘细胞中加入1 mL10 mmo儿DCFDA染料，用锡箔纸包着，于37，5CO：培养箱中作用30 mirI后用温热的PBS清洗3次。荧光显微镜下观察。其中阴性对照为空白样品，阳性对照为用100 111IIlolL H2 02处理30 min的样品。210单细胞方法考察GNR-MUDA对细胞骨架影响将不同浓度的颗粒与细胞共培养24 h后用4甲醛固定细胞后，PB
17、s清洗细胞2次；加入500此01面ton100，于培养箱中作用5 min后用PBS清洗细胞1次再在每盘细胞中加入400“L 5 mg，L鬼笔环肽PMloidirrFITc染料，于培养箱中作用1 h后，用PBs清洗1次；再加入1 mL PBs。荧光显微镜下观察。3结果与讨论31金纳米棒表面修饰前后的电位表征本实验利用zeta电位测量仪分别测量了GNR-cTAB、GNRMuDA、培养基中的GNRMuDA的表面电荷，结果如表1所示，修饰前金纳米 表l金纳米棒修饰前后的zeta电位变化以及将金纳米棒分散于细胞培棒表面吸附了大量的cTAB分子，因 养基中的表面电荷而显正电性。用MuDA修饰后的金=捻i：
18、蔫i=：=篙嚣=甜叫“GN撒盯叭m纳米棒，因其表面的cTAB被MuDA分子置换下来，使得金纳米棒表面带有负电荷。表面带负电的GNR_ MuDA溶液与细胞培养基混合后，表MUDA：11一Mercaptoundec如oic acid万方数据分析化学第40卷面会吸附血清蛋白，表面的负电性降低。此结果说明MuDA分子已经很好的修饰在金纳米棒的表面。32 不同浓度GNRMuDA与HeLa细胞内吞的暗场成像HeLa细胞与不同浓度GNR-MuDA共培养24 h后的内吞结果如暗场图片(图1)所示，与空白细胞(Blank)相比，金纳米棒能够大量被细胞内吞，低浓度的金纳米棒内吞后比较分散，而高浓度的金纳米棒在细胞
19、核的周围发生大量的聚集，显示出较强的散射光，并细胞内的金纳米棒数量随着金纳米棒浓度的增大而增多。l：IllkI、镭J。图1暗场图片为HeLa细胞与不同浓度GN融MuDA共培养24小时的内吞结果Fig1Dark 6eldimages of cellular uptake of different concen仃ations of GNR-MUDA after incubated with HeLacells for 24h33TEM研究细胞对GNRMUDA的内吞利用TEM观察了HeLa细胞与400 mgL GNRMuDA作用24 h后的内吞结果，如图2所示。金纳米棒大量进入细胞，并在细胞内以团聚
20、体的形式存在。，擘：，。gl_卫。，：擘。图2TEM图片显示HeLa细胞与400gmL GNR_MuDA培养24小时之后的内吞结果(左)，右边是放大的区域Fig2 TEM images showed the intracellular GNR_MUDA after incubated 400 mgL GNR-MUDA with HeLa cells for 24 h(1eft)，the black arrow indicated the enlarged area(1eft)34宏观方法表征GNRMUDA对细胞的毒性用MTT法，研究了GNR_CTAB与GNR-MUDA对细胞的毒性效应，结果如图
21、3所示。GNR-CTAB与细胞作用2 h就会对细胞产生毒性(图3A)。200 mgL GNRcTAB与细胞培养2 h，可以使得活性降至30左右。作用时间延长到24 h时，与不同浓度GNR-cTAB相互作用的细胞全部失去活性。而GNR-MuDA与细胞相互作用的浓度达到600 mgL，作用24 h，对细胞都没有产生明显毒性(图3B，活性万方数据周海英等：大长径比金纳米棒的合成及其单细胞毒性研究加加0砖媾蝣鸡醛略GNRCTAB concentratjon图3(A)不同浓度GNR_CTAB分别与HeLa细胞作用2 h和24 h的MTT结果，(B)不同浓度GNR_MuDA与HeLa细胞作用24 h的MT
22、T结果Fig3(A)3(4，5一dimethylthiazol(一2一y1)一3，5一diphenytelrazoliu mromide results ofdif佟rent concentrationsof GNRCTABincubated withHeLacellsfor 2hand24h(B)MTT results of dif诧rentcOncentrations of GNRMUDAincubated withHeLa cells for 24h达80)。说明GNRMuDA基本无毒。35单细胞分析方法表征GNRMUDA对细胞的毒性一细胞贴壁的影响本研究用细胞形态指数说明细胞的贴壁及伸
23、展程度。细胞形态指数(图4)是指梭形细胞较长两端的距离(a)与较短两端的距离(b)之比。分别对颗粒在细胞内和外这两种情况下细胞形态指数和贴壁面积进行统计。颗粒在细胞内的情况如图5所示，细胞的形态指数和细胞贴壁面积都随着贴壁时间的延长而增大；但在贴壁开始的前2 h，空白细胞的形态指数都为1，形态指数说明细胞没有开始伸展，而吞有不同浓度GNR-MuDA的shape i球dex产砷细胞却开始伸展，细胞的贴壁面积比空白细胞大。随后，空白细胞的贴壁速率开始变大，24 h时，与不同浓度GNRMU图4细胞形态指数描述示意图，梭形细胞较DA作用过的细胞与空白细胞都正常贴壁。长两端的距离与较短两端的距离之比颗粒
24、在细胞外，在不同浓度GNR-MUDA的作用下，在Fig4Cellshapeindex was measuredbytheand shon axis distance for msifonnratio of long8h之前，细胞的贴壁速率都比空白细胞低；8 h时，在不同cells浓度GNRMUDA影响下的细胞形态指数(图6A)和贴壁面积(图6B)都开始与空白细胞保持一致，中间时间点(如2和4 h)细胞的贴壁略有差异，但细胞最终都正日日=UU图5(A)内吞有不同浓度GNR-MuDA的HeLa细胞的贴壁时间与细胞形态指数的关系图，(B)内吞有不同浓度GNR-MuDA的HeLa细胞的贴壁时间与细胞贴
25、壁面积的关系图Fig5Graphsshowedthe relationshipbetweentheHeLacelladherencetimeandthecellshapeindex(A)，the a曲erence time and the cell areas；(B)，respectiVely with the intemalized GNR-MUDA万方数据第40卷图6不同浓度GNRMUDA在HeLa细胞贴壁中对细胞贴壁形态指数随时间的影响变化图(A)和不同浓度GNR_MuDA在HeLa细胞贴壁中对细胞贴壁面积随时间的影响变化图(B)Fig6Graphsshowedthe reJations
26、hip between HeLa cell adherence tjme and cell shape index(A)，adherence timeand cellareas(B)，respectively with the extracellular GNR_MUDA常贴壁。说明了GNRMUDA对细胞的贴壁影响不大。36单细胞分析方法表征GNRMUDA对细胞的毒性一细胞增殖的影响当颗粒在细胞内的情况下统计细胞的增殖情况如图7A所示。浓度为200和400 mgL GNR_MUDA，细胞的增殖速率要慢于空白细胞的增殖速率。而浓度为100 mg几GNRMUDA，细胞的增殖速率要大于高浓度GNR-
27、MuDA对细胞增殖的影响，而且也大于空白细胞的增殖速率。印 O O O如 O O O如 O如 0加 O加 Om 0m OOO12h24h36h48h60h72h12h24h36h48h60h72hIncubation timeIncubation time图7内吞了GNR-MuDA的HeLa细胞的增殖速率随培养时间的变化图(A)，不同浓度GNR-MuDA在HeLa细胞增殖过程中对细胞增殖速度随培养时间的影响关系图(B)Fig7(A)Ef佗ct ofintemalized GNRMUDA on the proliferation ofHeLa cells and(B)Ef琵ct oftheext
28、racellular GNRMUDAonthe proliferation ofHeLa cells颗粒在细胞外的情况下统计细胞的增殖情况如图7B所示。不同浓度的GNR_MUDA在细胞生长过程中对细胞的增殖速率都有加快作用。随着与细胞作用的GNRMUDA浓度的增大，细胞的增殖速率也随之增大，直到GNRMuDA浓度达到200 mgL，GNR-MuDA对细胞增殖速率的加快作用也达到最大。当GNRMuDA的浓度达到400 mgL时，GNR_MuDA对细胞增殖速率的加快作用有所下降，但还是比空白细胞的增殖速率快。37单细胞分析方法表征GNRMuDA对细胞的毒性一细胞氧化压力的影响将细胞与GNRMuDA
29、共培养24 h之后，进行DcFHDA染色实验，结果如图8所示。GNR-MuDA浓度为loo和200 mg几时，细胞内ROS比阴性对照稍高。GNRMuDA浓度达到600 mgL时，细胞内的ROS含量显著增高。为了更好地表明不同浓度的GN艮MuDA对细胞内ROS量的影响，对荧光结果进行强度统计，结果如图9所示。阴性对照和阳性对照的强度统计分别为10和40。低浓度的GNR_MU DA的ROS强度约为15，当浓度增大时，影响更大，ROS强度可达到35。MTT结果显示，100600 mgL的GNR_MuDA对细胞的活性没有产生明显的毒性影响。但R0s结果却表明，单细胞水平上，细胞内吞纳米金棒之后，影响了
30、细胞内的氧化还原平衡，增加了R0s含量。万方数据同海英等：大长径比金纳米F棒的合成及其单细胞毒性研究斋。图8不同浓度GNR-MuDA对细胞内R0s产量的影响(每组图片中左边为暗场图片，右边为荧光图片)Fig8Darkfjeld images(1en)and f】uorescence images(right)showed the efrects of GNR-MuDA on the intracellularreactionoxygenspecies(ROS)production as a如nction of dif诧rent concentration38单细胞分析方法表征GNR-MuDA对
31、细胞的毒性一细胞骨架的影响将细胞与不同浓度GNR-MUDA共培养24 h之后，对HeLa细胞骨架用鬼笔环肽PhalloidinFITC进行染色表征，结果如图10所示。空白细胞的骨架排布纤维分布均匀且成较粗的线状。而加入不同浓度的纳米金棒作用后，细胞骨架不同程度的受损，随着GNRMuDA浓度的增大，细胞一ooIQ1l曲copIl_QM时IuV骨架中较粗的蛋白纤维减少，有断裂现象发生(400 mg几)，且变得无序(600 mgL)。GNRMUDA cOncen仃atlOn4结论图9不同浓度GNR-MUDA与细胞作用后细胞内R0s产量的荧光强度统计图利用三步合成法合成了长径比约为14的纳米金棒，利用
32、宏观毒性表征法MTT活性测量结果显示：经MuDA分Fig9FluorescenceintensityindicatedtheROSproductioninduced by dif诧rent GNRMUDA trea子取代cTAB修饰金棒之后，大大提高了金纳米棒的生物相容性。而通过在单细胞水平上活性研究结果发现，GNR-tedcellsMuDA对细胞贴壁、增殖、细胞内ROs以及细胞骨架排布有不同程度的影响。对细胞传代后早期的贴壁行为稍有影响，而不同浓度的GNR_MUDA被细胞内吞后，促进了细胞的增殖。但是，细胞内ROS的结果显示内吞了GNR-MUDA的细胞内氧化压力上升，且细胞骨架纤维被干扰，断
33、裂。这些结果都说明了宏观MTT表征纳米材料的毒性是远远不够的。本实验在前人研究细胞活性的基础上，建立了一种在万方数据1 814分析化学第40卷图10不同浓度GNR_MuDA对细胞骨架的影响(每组图片中左边为暗场图片，右边为荧光图片)Fig1 0 Dark 6eld images(1eR)and fluorescence images(right)showed the efrects of GNRMUDA with dif佗rent concentrations on ceU cytoskeleton fomation单细胞水平上分析纳米材料生物学效应的方法。结果表明要将纳米材料进一步应用于生物
34、医学领域，就需要更细致的分析单细胞及分子水平上纳米材料的生物学效应。References1Jin R，Cao Y C，Hao E，M6trauxG B，Schatz G C，Mirkin C AN口“rg，2003，(6957)：4254902Xue C，Mirkin C AA行gP训CPmj九fEd，2007，46(12)：203620383LewinskiN，ColvinV，Drezek RSm口Z，2008，4(1)：26494Murphy C J，Gole A M，Stone J w，Sisco P N，Alkilany A M，Goldsmith E C，Baxter SAc“”如o
35、，(疆已mic口ZRPsPr以，2008，41(12)：172117305Hauck T S，GhazaniA A，Chan W C WSm口Z，2008，4(1)：1531596Niidome T，Yamagata M，0kamotoY，Akiyama Y，Takahashi H，Kawano T，Katayama Y，Niidome YJo“rn口Zo，Cbf，0Z厶耐RFZFP，2006，114(3)：3433477Hussain S M，BraydichSt01le L K，SchrandA M，Murdock R C，Yu K 0，Mattie D M，Schlager J J，Te
36、rrones MAd己帆nf已d卅口抬r如Zs，2009，21(16)：154915598Huff T B，Hansen M N，Zhao Y，Cheng J X，Wei ALn行gm“ir，2007，23(4)：159615999Chithrani B D，Ghazani A A，Chan W C WN口行o L酣Prs，2006，6(4)：66266810 Alkilany A M，Nagaria P K，Hexel C R，Shaw T J，Murphy C J，Wyatt M DSmnZZ，2009，5(6)：7017081lParab H J，ChenHM，Lai T C，Huang
37、JH，ChenPH，LiuR S，HsiaoM，Chen C H，Tsai D P，Hwu Y KThP，o“r竹do厂Py5ifnCP研i5fry C，2009，113(18)：7574757812 Leonov A P，Zheng J，Clogston J D，Stren S T，Patri A K，Wei AACS N口o，2008，2(12)：24812488万方数据第12期周海英等：大长径比金纳米棒的合成及其单细胞毒性研究181513 Lee S E，Sasaki D Y，Perroud T D，Yoo，D，Patel K D，Lee L PJo“rnnZ o厂抽P Am已ric口以
38、CPmif口Z Sofi酣v，2009，131(39)：140661407414 Barnes C A，Elsaesser A，Arkusz J，Smok A，Palus J，Leniak A，Salvati A，Harahan J P，Jong W H D，Howard VNnno LPf抛rs，2008，8(9)：3069307415 Bartneck M，Keul H A，Singh S，Czaja K，Bomemann J，Bockstaller M，Moeller M，Gr01l JACS口行o，2010，4(6)：3073308616 pan Y，Leifert A，Ruau D，
39、Neuss S，Bornemamm J，Simon U，JahnenDechent W S埘口ZZ，2009，5(18)： 20672076Preparation and Cytotoxicity of Highaspect-ratio GoldNanorods at Single Cell LevelZHOUHaiYing，ZHOU Rui，X10NG Bin，HE YanStnte KeLnborntoro，chemoBiosensing n靠d Chemometrics，C0zz29e of ckmisry n挖d Ckmic。z EngiHecring，(oZegP o，BioZogy
40、，H“以n行U对i口Prsify，Cn前gs口410082，Ci九n)Abstract We haVe synthesized highaspectratio 901d nanorods(GNR)by using a threestep seed mediated growth methodThe aspect ratio of the GNRs is approximately 14The modification of the GNRs was achieVed by replacing the CTAB molecules on the surface of gold nanorods
41、with the 1 1一mercaptoundecanoic(MUDA)m01ecules The cytotoxicity of the asprepared GNRs and their effectson endocytosis， adhesion， pr01iferation， intracellular reactive oxygen species (ROS) level and cytoskeleton of the cells were studiedInterestingly，by using the 3一(4，5一dimethylthiazol一2一y1)2，5一 dip
42、henyltetrazolium bromide(MTT)assay，the GNRs did not show a significant toxicity to HeLa cells HoweVer，single cell viability assays showed that GNR uptake could influence the cell adhesion at the early stage，though the effect was not much， and the cell proliferation was promoted to some degreeIoreover，large amounts of GNR uptake will lead to increased intracellular ROS level and impaired the cell skeletonKeywordsHighaspectratio gold nanorods；Surface modification；Cytotoxicity(Received 26July 2012；accepted 19 September 2012)