幾種納米材料的制備及其安全性評(píng)價(jià).pdf

1、納米技術(shù)在學(xué)科交叉方面展現(xiàn)了巨大的生命力，漸漸成為一個(gè)有廣泛科學(xué)內(nèi)容和潛在應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。近年來，很多研究己經(jīng)開始將納米技術(shù)引入生命科學(xué)領(lǐng)域，從而形成了一個(gè)更為引人注目的世界——以納米結(jié)構(gòu)和分子識(shí)別為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)納米體系參與的疾病診斷、治療、藥物靶向傳輸和控制釋放。然而，納米材料比紅細(xì)胞要小得多，理論上可以隨血液到達(dá)生物體任意部位。材料納米化帶來一系列安全問題尚有待考證，故納米毒理學(xué)已成為近年來國際上最為活躍的研究熱點(diǎn)之一。宏觀粒子可

2、以通過內(nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，而納米粒子進(jìn)入細(xì)胞的方式和機(jī)理尚無定論，且多為猜測(cè)。納米TiO<,2>光催化作用下可以殺滅腫瘤細(xì)胞，有不少報(bào)道認(rèn)為誘導(dǎo)凋亡是殺滅腫瘤細(xì)胞的主要方式，但是一直缺乏有力證據(jù)。為此，本論文制備了鈰離子摻雜納米TiO<,2>(CDT)、納米ZnO和納米Mn<,3>O<,4>，以不溶粒子CDT為對(duì)象，考察納米粒子進(jìn)入細(xì)胞的方式，探討其內(nèi)在機(jī)理，并圍繞稀土鈰離子摻雜納米TiO<,2>的結(jié)構(gòu)特性、光學(xué)特性等方面對(duì)其毒理學(xué)、

3、光治療作用以及納米ZnO和納米Mn<,3>O<,4>體內(nèi)，體外毒性進(jìn)行了較深入的研究，取得了如下結(jié)論。 1、本文利用濕化學(xué)法，溫和條件下在ZnAc<,2>-xylene體系中，滴加N<,2>H<,4<'->>H<,2>O-乙醇溶液制備出了納米氧化鋅粒子，并運(yùn)用掃描電鏡、透射電鏡、X-射線粉末衍射等手段對(duì)納米粒子進(jìn)行表征。結(jié)果表明，所得的納米氧化鋅顆粒，直徑約為5nm大小，六方纖鋅礦型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。采用同樣方法，制備出了5nm大小的四

4、氧化三錳納米粒子。利用浸漬法制備了納米CDT，并運(yùn)用透射電鏡、X．射線粉末衍射和紫外-可見分光光度計(jì)等手段對(duì)納米粒子進(jìn)行表征。結(jié)果表明，所制備的納米粒子粒徑約為20nm。鈰離子摻雜能減小帶隙寬度，提高納米TiO<,2>可見光催化活性。 2、以L02細(xì)胞為對(duì)象，體外研究了納米CDT對(duì)人正常肝細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸特性和對(duì)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示，無光條件下，納米CDT對(duì)L02細(xì)胞存活率影響不大，乳酸脫氫酶有少量增加，但與對(duì)照組無明顯差

5、異。較大的納米團(tuán)聚體以吞噬泡存在于細(xì)胞質(zhì)中；單個(gè)納米粒子，或幾個(gè)納米粒子小團(tuán)聚體以非吞噬方式進(jìn)入L02細(xì)胞質(zhì)，并能夠進(jìn)入細(xì)胞核。非吞噬方式跨膜運(yùn)輸可能與與粘性反應(yīng)、或是基于熱力學(xué)的表面和線應(yīng)力作用有關(guān)。納米CDT粒子進(jìn)入細(xì)胞后，細(xì)胞質(zhì)中大量糖原顆粒游離出來，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹變形；線粒體基質(zhì)減少，瘠變短，產(chǎn)生較大的空泡；細(xì)胞核變形、聚縮，伴有核膜出芽現(xiàn)象；核內(nèi)染色體異常聚集，有凋亡跡象，同時(shí)，亦發(fā)現(xiàn)少量細(xì)胞壞死發(fā)生。但是，有膜狀包被的納米粒

6、子，對(duì)細(xì)胞增殖、有絲分裂沒有太大的影響。體外試驗(yàn)顯示，納米ZnO體外對(duì)L02細(xì)胞毒性明顯，30μg/mL濃度作用后，L02細(xì)胞相對(duì)增長率僅僅為54.4％。納米CDT、ZnO、Mn<,3>O<,4>均無明顯溶血性。 3、以人肝癌細(xì)胞系Bel 7402為對(duì)象，運(yùn)用熒光染色、DNA瓊脂糖凝膠電泳等表征手段，研究了納米 CDT 體外光催化對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺滅作用，并探討了殺滅機(jī)理。結(jié)果表明，當(dāng)僅有紫外光作用時(shí)，低輻照時(shí)間對(duì)細(xì)胞形態(tài)生長率幾乎

7、沒有影響。紫外光照射下，納米 CDT 能夠以較高的速率殺滅Bel 7402細(xì)胞。Bel 7402細(xì)胞輪廓增強(qiáng)，細(xì)胞收縮變小，大量細(xì)胞出泡并有許多細(xì)胞碎片生成。腫瘤細(xì)胞存在凋亡和壞死兩種主要死亡方式。同時(shí)，可見光照射下，納米CDT也能夠引起B(yǎng)el 7402細(xì)胞凋亡。周期分析表明，肝癌細(xì)胞被阻斷于G<,2>期。 4、以昆明小鼠為對(duì)象，研究了納米CDT、ZnO和Mn<,3>O<,4>體內(nèi)對(duì)血液LDH、肝組織MDA、SOD等生化指標(biāo)以及