背景及目的:21世纪是纳米技术飞速发展的时期,纳米粒子在众多领域得到了广泛的应用,越来越多的纳米粒子被不断发明出来。碳点是一类粒径在1-10 nm的球形纳米颗粒,一般以sp~2或sp~3杂化碳作为结构单元。由于其生物相容性良好、水溶性和稳定性优异等特质,近年来被广泛应用于药物传递、生物成像、生物传感及自由基清除等领域。米诺环素是目前被批准应用于临床的四环素类抗生素中抗菌作用最强的一种,它在1971年被批准用于临床,属于第二代半合成四环素类抗生素,具有高效和长效的特质。米诺环素抗菌性能良好,同时还具有抗炎、抗凋亡、促进成骨、抑制蛋白水解等作用,被广泛用于慢性牙周炎及牙髓血运重建的治疗中。然而,米诺环素生物相容性差,过量使用会抑制组织再生及新骨形成,限制了其在口腔中的局部应用。将米诺环素制备成碳点并探索其在上述应用中的作用效果,可能为米诺环素的应用研发新方法。本实验通过水热法将米诺环素制备成碳点,对米诺环素碳点的理化性质进行表征,研究米诺环素碳点的细胞毒性,并进一步探究米诺环素碳点的抗菌性能和促成骨分化能力,以期为米诺环素碳点在口腔中的应用提供理论基础。方法:1.米诺环素碳点的合成:通过一步水热法,以米诺环素与乙二胺为原料合成米诺环素碳点。2.米诺环素碳点的表征:应用透射电镜（TEM）观察米诺环素碳点的尺寸、形态及分散度;通过X射线光电子能谱（XPS）获得米诺环素碳点各元素含量及表面化学性状;用傅里叶红外光谱（FT-IR）研究米诺环素碳点的分子基团;使用荧光光谱研究米诺环素碳点的荧光特性。3.米诺环素碳点细胞毒性的检测:将MC3T3-E1细胞与不同浓度碳点共培养,用CCK-8法在450 nm波长下通过吸光度值确定碳点对MC3T3-E1细胞活力的影响。4.米诺环素碳点抗菌性能的检测:将变形链球菌与不同浓度碳点共培养,测定碳点的最小抑菌浓度及最小杀菌浓度;通过扫描电镜（SEM）观察细菌形态改变;通过结晶紫染色法测定其抑制细菌生物膜形成的能力;通过MTT法检测其对成熟细菌生物膜的破坏能力。5.米诺环素碳点促成骨分化作用的初步研究:将MC3T3-E1细胞与不同浓度碳点共培养,实时荧光定量PCR（Real-time PCR）法测定成骨相关基因Runx2、Col I和OCN的表达;通过碱性磷酸酶（ALP）染色来检测碳点对细胞成骨分化的影响。结果:1.米诺环素碳点的合成及表征:TEM结果表明所合成的米诺环素碳点平均粒径为3.57 nm,晶格大小为0.22 nm;XPS及FT-IR结果显示米诺环素碳点含有丰富的羰基、氨基等基团;荧光光谱表明碳点的激发、发射光谱广泛,在最佳激发波长377 nm时有波长为460 nm的最佳发射波长。2.米诺环素碳点细胞毒性的检测:CCK-8显示当碳点的浓度达到200μg/m L时其对MC3T3-E1的生物相容性依旧良好,且碳点在浓度为50μg/m L时可以增加MC3T3-E1细胞的细胞活力。3.米诺环素碳点抗菌性能的研究:碳点对变形链球菌的最小抑菌浓度为1μg/m L,最小杀菌浓度为4μg/m L;SEM显示碳点能使细菌包膜破裂;结晶紫染色显示碳点对细菌生物膜的形成具有良好的抑制作用;MTT结果显示碳点对成熟细菌生物膜具有良好的破坏作用。4.米诺环素碳点促成骨分化作用的初步研究:Real-time PCR和ALP结果显示在1-200μg/m L范围内,米诺环素碳点能够促进MC3T3-E1细胞成骨分化相关基因的表达,也能促进细胞表达碱性磷酸酶;100μg/m L的米诺环素碳点对MC3T3-E1细胞具有最佳的促成骨分化作用。结论:1.一步水热法可用于合成米诺环素碳点。所合成的米诺环素碳点粒径均匀,是具有激发波长依赖特性且分散性良好的类球形碳纳米颗粒。2.米诺环素碳点具有良好的生物相容性和抗菌性能力,可抑制细菌生物膜形成并破坏成熟细菌生物膜,同时能促进MC3T3-E1细胞成骨分化,该作用呈浓度依赖性。