碳纳米管的毒性研究进展.docx

碳纳米管的毒性研究进展 纪 宗 斐张 丹 瑛沈 锡 中董（复旦大学附属中山医院消化科 上 海玲 △２０００３２）ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅＪＩＺｏｎｇ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＤａｎ－ｙｉｎｇ，ＳＨＥＮＸｉ－ｚｈｏｎｇ，ＤＯＮＧＬｉｎｇ△（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，ＺｈｏｎｇｓｈａｎＨｏｓｐｉｔａｌ，ＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２，Ｃｈｉｎａ）碳 纳 米 管 （ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＣＮＴ）是 一 种 新 型碳 质 纳 米 材 料 ，由 日 本 学 者 饭 岛 （Ｉｉｊｉｍａ）于 １９９１年 首 次 发 现［１］，又 名 巴 基 管 ，它 是 一 种 碳 的 同 素 异 形体 ，是 继 石 墨 、金 钢 石 和 Ｃ６０ 之后 的 碳晶体家族新成 员 。碳纳 米管是一 种由网状碳六边形为管壁构成的 管 状 结 构 ，根 据 管 壁 层 数 可 分 为 单 壁 碳 纳 米 管（ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＳＷＣＮＴ）和 多 壁 碳 纳 米 管 （ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＭＷＣＮＴ）。 ＳＷＣＮＴｓ的 直 径 约 为 ０．４～２ｎｍ，ＭＷＣＮＴｓ则 约 １．４～１００ｎｍ，但 其 长 度 却 可 达 几 个 微 米［２］。 因 其 具 有 特 殊 的 结 构 、力 学 性 质 、导 电 性 能［３］，最 初 在 材 料科 学 中 广 泛 应 用 。近来还发现碳纳米管具有良好的 生 物 相 容 性 ，并 能 与 蛋 白 质 、核 酸 、脂 类 相 结 合 ，故 可用 于 神 经 再 生 支 架［４］、复 合 骨 材 料［５］、生 物 传 感器［６］、肿 瘤 靶 向［７］、药 物 载 体［２］和 基 因 治 疗［８］等 。碳 纳 米管的体内毒性 目 前 ，碳 纳 米 管 已 经 广 泛应用于材料 和 生 物 医 学 领 域 ，和 人 体 的 接 触 也 越 来 越 多 ，因 此 ，它 是否 具 有 毒 性逐渐成为我们所 关 注 的 焦 点 。以小鼠 为模 型 的 一 系列实验提示呼吸 道 暴 露 于 碳 纳 米 管 可 以 导 致 肺 部 炎 症 和 纤 维 化［９］、循 环系 统 氧 化 损 伤 、动 脉 粥 样 硬 化［１０］及 全 身 免 疫 系 统 异 常［１１］等 。对 心 血 管 系 统 的 毒 性 作 用 有关碳纳米管 对 于 心 血 管 系 统 的 毒 性 报 道 并 不 多 见 。Ｌｉ等［１０］曾 发 现 咽 部 注 入 ＳＷＣＮＴ 可导致小鼠心肺 、主 动 脉 氧 化 应 激 ，主 动 脉 线 粒 体 ＤＮＡ 破 坏 ，并 可 增 加 动 脉 粥 样 硬 化 的 发 生 率 。对 呼 吸系统的毒性 作 用近 年 来 ，有 关 碳 纳 米△Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｌｔａｌｋ＠ｔｏｍ．ｃｏｍ【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒ ｕｎｉｑｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ （ＣＮＴ）ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｏｂｅａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈ ｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓｃｉｅｎｃｅ．Ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｅｘｐｏｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅｈｕｍａｎｂｏｄｙｔｏＣＮＴ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｗｈｅｔｈｅｒｉｔｉｓｔｏｘｉｃｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎ．ＴｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｔｏｘｉｃｉｔｉｅｓｏｆＣＮＴｉｎｃｌｕｄｅｓｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎａｎｄｆｉｂｒｏｓｉｓ，ｏｘｉｄａｔｉｖｅｄａｍａｇｅｉｎｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙｓｙｓｔｅｍ，ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｔｉｃｄｉｓｅａｓｅａｎｄｉｍｍｕｎｅ ｓｙｓｔｅｍａｂｎｏｒｍｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ，ｗｅｗｉｌｌｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆＣＮＴ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】 ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ； ｔｏｘｉｃｉｔｙ； ｍｅｃｈａｎｉｓｍ【摘 要 】 近 年 来 ，碳 纳 米 管 （ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＣＮＴ）由 于 其 特 殊的结构和理化性质 ，在材料科学和生物 医 学 领 域 具 有潜在的应用前景 。 随 着 ＣＮＴ 与人体的接触也越来越多 ，它是否具有毒性逐渐成为我们所关注的焦点 。 ＣＮＴ 的体内毒性主要表现