斑马鱼在纳米金及金属氧化物毒性研究中的应用.PDF

　 　 　 第３０卷　 第１期 环境化学 Ｖｏｌ． ３０，Ｎｏ． １ 年 月 ２０１１ 　 　 １ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ｊａｎｕａｒｙ　 ２０１１ 斑马鱼在纳米金属及金属氧化物毒性研究中的应用  　 　 　 贾俊彩王锋余济美 （香港中文大学化学系，香港新界沙田） 摘　 要　 纳米金属及金属氧化物材料在催化、涂料、电子、机械和生物医学领域大量生产和应用，因此，对纳米 金属材料及其氧化物可能给环境以及人体健康带来的潜在影响和风险需要有足够的认识本文就近年来纳米． 金属及金属氧化物对斑马鱼毒性的研究进展进行综述，为人们进一步认识和更好地应用纳米材料奠定基础． 关键词纳米颗粒，金属，金属氧化物，斑马鱼，毒性　 ． 随着纳米技术的迅速发展，具有独特物理化学性质的纳米金属及金属氧化物，如纳米金、纳米银、纳 ＺｎＯ ＴｉＯ Ｆｅ ０ Ｆｅ Ｏ 米铜、纳米镍及纳米氧化物（ ， ， ， ）等，在催化、涂料、电子、机械和生物医学领域大量 ２ ２ ３ ３ ４ 生产和应用，与此同时其对环境以及人体健康的潜在影响和风险也引起各方面的广泛关注．纳米材料可 通过直接排放、废弃物排放、常规使用等多种途径进入水环境，在水体有机质的作用下具有较好的分散 性和稳定性，进入水环境的纳米颗粒可通过食物链在鱼类等水生生物体内富集并最终进入人体，对人体 ［１２］ 健康构成威胁． 因此，研究纳米颗粒对水生生物的毒性效应非常必要． 近年来，斑马鱼的胚胎毒性试验逐步成为生态毒理学研究的一种重要方法，也是各国标准组织认可 ［］３ 的测定单一化学品毒性的标准方法之一，其优势主要表现为：其基因与人类基因的相似度很高，这意 味着在其身上做药物试验所得到的结果在多数情况下也适用于人体．因此受到广泛重视．其次，斑马鱼 的胚胎透明，这使得研究者很容易观察到药物对其体内器官的影响，比如原肠期的细胞运动、脑区形成、 心跳及血液循环等胚胎发育事件．此外，雌性斑马鱼产卵量多，胚胎发育成形快，因此可以在同一代鱼 身上进行不同的试验，进而研究病理演化过程并找到病因．而且斑马鱼具有常年产卵，胎体透明，易于 观察，成本较低，可重复性好和灵敏度高等优点．因此斑马鱼成为研究纳米材料毒性较好的动物模型，如 ４５ ［ ］ 研究碳纳米材料，富勒烯、碳纳米管等的生态毒理效应 ，并且成为各国标准化组织制订的标准试验 动物． 本文综述了各种金属纳米颗粒（纳米金，纳米银，纳米铜，纳米镍，铁镍合金等）以及纳米金属氧化 物（ＺｎＯ，ＴｉＯ ，Ｆｅ Ｏ ，Ｆｅ Ｏ ）对斑马鱼生长的影响． ２ ２ ３ ３ ４ １　 斑马鱼胚胎发育及毒性测试技术 纳米材料的毒性检测要依赖于实验动物，只有通过科学的动物实验，才能认清问题所在，并提出相 应的解决方案．一般来说，实验动物主要包括大鼠、小鼠、家兔等．和传统的实验动物相比，斑马鱼具有 繁殖能力强、胚胎透明、基因与人类基因相似性高等优点，还具有个体小、发育速度快、小规模饲养技术 简单以及毒性测试方法简单易行等优点，因而广泛应用于胚胎学、发育生物学、毒理学、分子生物学等研 究，具有很高的科研价值和广泛的应用前景． １．１　 斑马鱼生活习性温和、人工繁殖简单 将新鲜自来水放置４８ ｈ或经曝气１ｈ 后的蒸馏水注入斑马鱼产卵箱内，于晚间将雌雄鱼按１∶２ 的 比例放入产卵箱中．产卵箱内温度控制在２０℃—２６℃．一般于次日早上开始产卵，大约３ ｈ产卵完毕．通 常每条斑马鱼每５—７ｄ能够产卵２００—３００ 只．其生长速度很快