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大鼠体外多器官细胞共培养模型的建立及在纳米物

质毒性研究中的应用的开题报告

一、选题背景及意义

随着纳米技术的快速发展，纳米材料的制备、应用和排放不断增加，

引起了广泛关注。纳米材料具有具有小尺寸、大比表面积、高活性等特

殊性质，对人体健康和环境造成的潜在风险也日益显现。目前，对于纳

米材料的毒性研究主要集中在体内试验和体外细胞培养系统中，但这两

种方法都存在一些局限性。体内试验不易控制变量，而细胞培养系统缺

乏多器官细胞共同作用的环境。因此，建立适合纳米材料毒性评价的多

器官细胞共培养模型具有十分重要的意义。

二、研究内容及研究方法

本研究旨在建立大鼠体外多器官细胞共培养模型，然后利用该模型

对不同类型纳米材料进行毒性评价。具体研究内容包括：

1.多器官细胞共培养模型的建立。通过收集大鼠不同组织的原代细

胞并进行混合培养，建立起多器官细胞共培养模型。同时，通过优化培

养条件，提高细胞存活率和功能状态。

2.纳米材料的制备及特性分析。选取常见的氧化物、金属和碳基纳

米材料为研究对象，通过化学还原法、淀粉溶液还原法、热分解法等合

成纳米材料，并进行物理化学特征分析，包括粒径分布、表面电荷、表

面积、紫外-可见吸收光谱等。

3.纳米材料毒性评价。将不同类型的纳米材料添加到多器官细胞共

培养模型中，通过细胞存活率、细胞凋亡、氧化应激等指标对纳米材料

的毒性进行评价。与此同时，使用传统细胞培养系统和动物模型进行对

比评估。

三、预期成果及意义

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本研究将建立一种高保真度的大鼠体外多器官细胞共培养模型，可

以模拟体内多器官细胞之间的相互作用，更加准确地评价纳米材料的毒

性。通过对不同类型的纳米材料的毒性评价，可以更好地了解纳米材料

的潜在危险性，并为纳米材料的设计和应用提供参考。同时，本研究在

细胞培养技术方面也具有重要的推广和应用价值。

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