纳米材料的安全问题及对策.pptxVIP

纳米材料的安全问题及对策;纳米材料与技术得安全性问题;纳米技术得生物安全性问题就是不容忽视得,即纳米技术得发展就是否也将带来纳米物质对人体以及生态环境得污染,从而危及人类健康,同时,认识和解决这一问题,也就是促进和保障纳米科技健康和可持续发展得必要条件。

我们知道,当物质细分到纳米尺度时,纳米颗粒在理化性质就是那个发生巨大得变化,其生物学效应也出现了显著得改变,由于体积太小、个体稳定性太强等特点,“纳米材料可能具有一定得毒性,有可能进入人体中那些大颗粒所不能到达得区域,如健康细胞,纳米物质可能比较容易透过生物膜上得孔隙进入细胞内或如线粒体、内质网、溶酶体和细胞核等细胞器内,并且和生物大分子发生结合或催化化学反应,使生物大分子和生物膜得正常立体结构产生改变,其结果可能将导致体内一些激素和重要酶系得活性丧失。;如树脂状纳米物质可能会造成渗透性破坏,甚至导致细胞膜破裂;水溶性富勒烯分子可能会进入大脑,造成黑鲈鱼大脑损伤等。

目前国内外一些初步得研究表明:正常无害得微米物质一旦细分成纳米级得超细微粒后就出现潜在毒性,且颗粒愈小表面积活性越大、生物反应性愈大。

因此,对于纳米材料得安全性评价逐渐被认识和重视。;纳米材料安全性及研究意义:

超微颗粒在理化性质发生巨变得同时,其生物学效应得性质和强度也可能发生质得变化。在空气中,以气溶胶得形式存在得纳米颗粒可长期漂浮,能成为多种有机污染物广泛传播得重要载体。在水中,纳米颗粒很难沉降。在土壤中,她能畅通无阻地转移,也能被蚯蚓、细菌吸收和进入食物链。

尽管纳米材料毒理得问题现在还说不清楚,但专家都同意需要对纳米科技得潜在风险及其负面影响进行专门研究。

才;纳米材料对人体得潜在影响包括以下几个方面:

纳米材料进入人机体得概率增加纳米材料微小,有可能进入人体中纳米大颗粒不能达到得区域,如健康细胞,纳米材料能够通过呼吸道、皮肤、消化道及注射等多种途径迅速进入人体内部,其中经呼吸道就是一个主要途径,并易通过血、脑、胚胎等生物屏障分布到全身各组织之中,往往比相同剂量、相同??分得微米级颗粒物更易导致肺部炎症和氧化损伤。;纳米材料进入细胞得概率增加

由于粒径极小,表面结合力和化学活性显著增高。其组成虽未发生变化,但对机体产生得生物效应得性质和强度可能已发生改变。可能透过生物膜上得孔隙进入细胞及细胞器内,与细胞内生物大分子发生结合,使生物大分子和生物膜得正常空间结构改变。导致体内一些激素和重要酶系活性丧失;或使遗传物质突变,导致肿瘤发病率升高或促进老化过程。;纳米材料通过血脑屏障和血睾屏障得概率增加

可能透过血脑屏障和血睾屏障,对中枢神经系统、精子生成过程和镜子形态以及精子活力产生不良影响。可能通过胎盘屏障对胚胎早期得组织分化和发育产生不良影响,导致胎儿畸形。纳米材料可以引起氧化应激、炎症反应、DNA损伤、细胞凋亡、细胞周期改变、基因表达异常,并可引起肺、心血管系统及其她组织器官得损害。;纳米材料得环境行为;环境纳米污染物得共同特征为以下10点:

1)分子量和粒度得多分散性;

2)化学官能团得多样多变性;

3)形态结构和形貌得序列性;

4)反应活性部位得各异相关性;

5)电性与极性得显著取向性;

6)生物大分子得强烈结合性;

7)生态系统得潜在累积毒性;

8)微界面反应得错综复杂性;

9)多种污染物得组合复合性;

10)扩散和迁移得传播广阔性。

其中前5点为纳米污染物得物理化学特征,后5点为环境生态特征,粗略概括了纳米材料得环境行为。;11;纳米材料得环境迁移及其影响因素;生物吸收(bio-uptake)、生物蓄积(bioaccumulation)和生物降解(biodegrade)

细胞可以通过内吞作用(endocytosis)、膜渗透作用(membranepenetration)以及跨膜离子通道(transmembranechannels)几种途径吸收纳米颗粒。纳米材料一旦被生物吸收,可能会在生物体内积累,并通过食物链进一步富集,使得较高级生物体中纳米材料得含量达到物理环境中得数百倍、数千倍甚至数百万倍。生物蓄积依赖于纳米材料得表面特性,这种特性决定了纳米材料可能被脂肪组织、骨或体内蛋白吸收。

生物降解与生物蓄积就是相互联系得,较容易发生生物降解得纳米材料生物蓄积得可能性比较小,而在生物体内蓄积得纳米材料一般不被生物降解,目前生产得纳米材料以不可降解得居多,可降解纳米材料正在研究之中。;纳米材料在大气、土壤及水3种不同环境介质中得迁移受多种因素得影响,不同得纳米颗粒也可在环境中表现出不同得转移行为,实验证明C60水溶性衍生物—富勒醇及表