量子点对斑马鱼视网膜影响研究新突破

在科技飞速发展的当下，量子点（QDs）因其独特的光电和发光性能，在诸多领域广泛应用，然而其对视觉系统的潜在影响却鲜为人知。近期，一项由厦门大学研究人员发表在《Advanced Science》的前沿研究表明，利用斑马鱼模型深入探究了典型金属量子点对视网膜的作用及机制，其中 Cobolt 激光器在研究过程中发挥了关键作用，这一发现为预防或治疗量子点对视网膜健康的不利影响提供了新的途径，为量子点诱导视网膜变性的机制提供了有价值的见解。

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https://doi.org/10.1002/advs.202406343

研究人员精心挑选了 CdSe/ZnS PEG-COOH QDs、InP/ZnS PEG-COOH QDs、Mn - doped ZnS（Mn:ZnS）QDs 和黑磷（BP）QDs 四种量子点。通过透射电子显微镜（TEM）对其形态和尺寸进行细致观察，发现它们均呈球形，直径各异，且在培养基中的亲水动态尺寸和 zeta 电位也各有不同。在此过程中，利用 Raman 光谱技术对量子点成分进行验证时，Cobolt 激光器（波长 473nm）作为激发源大放异彩。研究人员将量子点溶液滴于硅片上，经乙醇处理后，使用配备该激光器的 Horiba T64000 光谱仪，在特定条件下记录 Raman 光谱，其精准的波长输出确保了光谱特征峰的有效获取，为量子点成分分析提供了可靠依据，有力地推动了后续研究的开展。

实验中，斑马鱼胚胎从 0.5 至 72 小时受精后（hpf）分别暴露于不同浓度的量子点溶液中。结果显示，InP/ZnS QDs 对斑马鱼视网膜发育影响最为显著，致使眼睛尺寸明显减小，视网膜出现退行性病变。进一步研究发现，InP/ZnS QDs 被视网膜色素上皮细胞（RPE）内吞后，一系列复杂的细胞内变化接踵而至。

借助先进的单细胞 RNA 测序（scRNA - seq）等技术，研究团队深入探究发现，InP/ZnS QDs 抑制了剪接因子 prpf8 的表达，进而导致 gpx4b mRNA 剪接异常。这一异常使得谷胱甘肽减少，引发铁死亡和线粒体自噬，致使 RPE 细胞数量下降。而 RPE 细胞功能受损后，无法有效吞噬光感受器（PR）受损的外段，可能促使短波光感受器 UV 细胞（PR (UV)）向中长波光感受器红、绿、蓝细胞（PR (RGB)）分化，最终导致视网膜功能紊乱。此项研究成果深刻揭示了 InP/ZnS QDs 对眼睛发育的潜在健康风险，同时也为深入理解其导致视网膜退化的内在机制提供了极具价值的见解，在量子点生物安全性研究领域具有重要的里程碑意义，也为相关领域的科研工作者及关注者带来了新的思考与研究方向。

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在整个研究进程中，Cobolt 激光器作为拉曼光谱的激发源在量子点成分分析环节的重要性不言而喻。其稳定且特定波长的激发能力，保障了 Raman 光谱分析的准确性与可靠性。Cobolt可提供窄线宽固体激光器，非常适合高分辨率拉曼光谱应用。稳定的单纵模与 HTCure 专利技术带来的的超坚固的热机械稳定性相结合，可在较大的工作温度范围内为所有二极管泵浦的固体激光器 （DPL） 提供 <1 MHz 的窄线宽、<1 pm 的光谱漂移和优于60 dB的光谱纯度，光斑质量 (TEM00）M² < 1.1，这非常适用于高分辨率的拉曼光谱，即使是在太赫兹范围内也能检测到低频的拉曼信号。