人工纳米材料生物效应的研究进展.pdfVIP

第30卷专辑 南昌大学学报(理科版) V01．30 Suppl of 2006年9月 Journal NanchangUniversity(NaturalScience) Sept．2006 文章编号：1006一0464(2006)专辑一1120—02 人工纳米材料生物效应的研究进展 王 娜，金 焰，程炯佳，毕树平 (南京大学化学系，南京210093) 中图分类号：0657 文献标识码：A 人工纳米材料(Manufacturednanomaterials，1．碳纳米材料的生物效应研究：近年来用碳纳 MNMs)由于其独特的物理化学性质而得到广泛的米材料除去水体中有毒有害物质的研究报道有很 应用，与人体的接触也越来越多。MNMs可以通过多，但是留在水体中并吸附了重金属或有机污染物 呼吸系统、皮肤接触、注射或给药等途径进入人体体 的碳纳米材料在环境中迁移、转化后可能具有更大 内，可在体内积累和转移，从而对脑组织及肺组织产 的毒性。研究表明不同几何构型的碳纳米材料所表 生伤害。自2000年以来，Science、Nature和Environ．现出的细胞毒性和生物活性也有所不同，其毒性顺 mental ScienceTechnology等杂志相继发表专题文 章讨论人工纳米材料的生物效应以及对环境和健康 物的细胞毒性也有很大的差别。 的影响问题，国内在2004年也召开了以“纳米尺度 2．量子点(Quantumdots，QDs)的生物效应研 物质的生物效应”为主题的第243次香山科学会 究：不同的制备方法可使QDs表面带有不同的电 议，这些都表明纳米危害和安全性的研究已引起人 荷，DerfusAM的研究表明：CdSe的毒性不但来自于 们的高度关注，并已上升到国家安全的战略高度。 自身Cd2+的释放，也与表面的物理化学性质有关。 通过分析近五年来约90多篇文献，我们可以看 而cd“的释放是由于CdSe暴露于空气或是受到紫 出：(1)目前国内外研究较多的MNMs有碳纳米材外线的照射被氧化所致；同时作者也提到如果在量 料、半导体量子点、TiO：和纳米铁的化合物等，其中 子点的外围加一层合适的外壳，如ZnS或其它的有 碳纳米材料又包括富勒烯、碳纳米管(单壁碳纳米 机层可以有效地防止此类氧化作用的发生。而 管和多壁碳纳米管)、纳米光纤和一系列相关的形 Shiohara A的实验却认为CdSe／ZnS的细胞毒性主 式；(2)具代表性的研究小组主要有三个：中国科学 要是粒子表面与细胞的作用而不与Cd2+含量有关。 院高能物理研究所生物效应实验室、美国莱斯大学 3．TiO：的生物效应研究：TiO：的毒性研究报 的Colvin VL和罗彻斯特大学的Oberd6rsterG研究 道较多，实验对象多是鼠个体和细胞，方法多采用支 组，研究范围从宏观动物个体或细菌到器官、组织、 气管吸入法或支气管注入法将TiO：颗粒导人动物 细胞、分子甚至基因；(3)最常用的研究方法是MTT体内，看其对肺部的巨噬细胞或细胞凋亡情况的影 比色分析法，除此以外还有显微技术、荧光染料探 响以及肺部其它组分的变化。在体内和体外的实验 针、细胞计数、生物标志表征和彗星电泳等技术。 研究中，纳米尺度的TiO：颗粒均比微米尺度的 MNMs生物效应的研究报道虽已有不少，但由TiO：颗粒对肺部的损伤程度大，这与TiO：小的粒 于实验条件的差别，所得的结果并不一致，有时甚至 径和大的比表面积有直接关系。 是有争议的。目前实验对象多是细胞或者鼠个体，