随着电离辐射技术和核科学的高速发展,人类越来越离不开这两种技术,然而这两种技术伴随而来的电离辐射污染越来越严重,电离辐射污染会导致白血病、癌症等恶性疾病,研发更高效的抗电离辐射材料已是迫在眉睫。柿子单宁是存在于柿子中的一种天然多酚类化合物,具有抗肿瘤、抗菌、抗辐射等作用;芦荟是一种具有抗肿瘤、修复人体伤口、抗氧化等功效的天然植物,近些年来这两种材料在抗电离辐射领域的应用前景越来越受到人们关注。本文重点研究了以芦荟冻干粉复合柿子单宁制成抗电离辐射材料,对正常细胞(人肝细胞(L02)、人永生化表皮细胞(HaCat))、肿瘤细胞(人肝癌细胞(HepG2))的抗电离辐射性能。(1)在柿单宁芦荟复合材料对L02细胞的抗电离辐射的研究中,通过CCK-8检测法,得出最佳实验条件为X辐射剂量为8Gy、辐射后培养12h,并且当柿子粉内的柿子单宁与芦荟冻干粉中的O-乙酰基复合质量比为2:1时,抗电离辐射性能最好,因此选用此质量配比的复合材料作为最佳实验配比。在Hoechst33258荧光染色实验中,当复合材料浓度为200?g/mL时,细胞的荧光强度最低,证明此浓度预处理的L02细胞凋亡最少。在流式细胞仪检测细胞凋亡的实验中,200?g/mL的复合材料浓度组的细胞凋亡率为5.7%,为各实验组最低。柿单宁芦荟复合材料去除L02细胞内活性氧的实验中,与未用复合材料预处理的实验组相比,复合材料浓度为200?g/mL的实验组的DCF荧光强度为前者的47%,是各实验组中最低值。以上实验结果都表明,柿单宁芦荟复合材料对L02细胞有显著的抗电离辐射电离辐射保护作用,并且复合材料的最佳抗电离辐射浓度为200?g/mL。此外复合材料含有大量具有还原性的酚羟基,可以和ROS反应,因此去除ROS实验还可以得出复合材料的抗电离辐射原理是去除因辐照产生的多余ROS,避免ROS引起对细胞的一系列恶性疾病来实现抗电离辐射效果。(2)使用柿单宁芦荟复合材料对HepG2细胞进行电离辐射防护实验,通过CCK-8检测法得出本实验中最佳的X射线辐射剂量为8Gy,辐照试验后培养12h细胞活性较高,柿子单宁与芦荟冻干粉中的O-乙酰基复合质量比为2:1时,抗电离辐射性能最好,因此选用此质量配比的复合材料作为最佳实验配比。在所有Hoechst33258荧光染色实验组中,复合材料浓度为100?g/mL的实验组的荧光强度最低。流式细胞仪检测各实验组的细胞的凋亡率显示,复合材料浓度为100?g/mL的实验组细胞凋亡率为9.8%,是各组中最低的。在ROS去除实验中,复合材料浓度为100?g/mL的实验组与没有接受材料预处理实验组相比,其DCF荧光强度为后者的56%。总结实验结果可以看出柿单宁芦荟复合材料对于HepG2细胞的最佳抗电离辐射辐射浓度为100?g/mL。复合材料的抗电离辐射机理为通过材料本身还原性强的酚羟基去除细胞内多余的ROS,避免ROS过氧化造成的后续损伤。(3)柿单宁芦荟复合材料对HaCat细胞的电离辐射保护实验中,CCK-8活性检测的结果显示实验的最佳辐射剂量为8Gy,辐射后培养12h细胞活性最高,柿子单宁与芦荟冻干粉中的O-乙酰基复合质量比为2:1时,抗电离辐射性能最好,因此选用此质量配比的复合材料作为最佳实验配比。其次,在Hoechst33258荧光染色实验中,复合材料浓度200?g/mL的实验组荧光强度最低。流式细胞仪检测各实验组的细胞凋亡率的结果显示复合材料浓度200?g/mL的实验组细胞凋亡率最低,仅为4.32%。复合材料去除细胞内ROS实验中,各实验组与未用复合材料预处理的实验组相比,200?g/mL浓度组的细胞凋亡率中最低,为36%。上述几个实验的结果表明,200?g/mL是柿子单宁对HaCat细胞的最佳电离辐射保护浓度,与L02细胞实验组的结果相同。此外,经过ROS去除实验,复合材料对HaCat细胞的电离辐射保护机制也与L02细胞、HepG2细胞相同。柿单宁芦荟复合材料对三种细胞的抗电离辐射实验结果表明,复合材料对正常细胞的辐射保护都高于癌细胞,并且复合材料对正常细胞产生最佳电离辐射保护作用的浓度(200?g/mL)大于癌细胞(100?g/mL),此时癌细胞的活性已经受到抑制。此外,复合材料对癌细胞内ROS的清除率不如正常细胞,复合材料对正常细胞内ROS的最佳去除浓度(200?g/mL)对癌细胞内ROS的去除率低。终上所述,柿子单宁芦荟复合材料在实际应用中保护正常细胞免受电离辐射伤害的同时,不会对癌细胞的生长提供有利条件。因此柿单宁芦荟复合材料可以作为一种成分天然无害、实际应用前景广泛的抗电离辐射材料。