纳米材料毒性机制及其影响因素

纳米材料以其独特的物理化学性质被广泛应用到工农业和人们生活的各个领域,随着纳米材料的生产加工和使用,纳米材料可以经过大气循环、水循环、生物循环进入生态环境,进而侵染生物体,影响人类健康.因此,纳米材料的毒性问题日益受到人们的关注,而纳米材料毒性机制和影响因素是纳米材料毒性研究的热点问题之一.目前,氧化应激和炎症反应是解释纳米材料毒性的两种主要机制,此外,越来越多的研究表明自噬也是纳米材料毒性的一种潜在机制,并且自噬可能与氧化应激和炎症反应相互关联.另一方面,纳米材料的物理化学性质如尺寸、形状、表面修饰等对其毒性产生重要影响.本文首先概括了纳米颗粒进入环境及侵染生物体的方式,分析纳米材料引起生物和环境毒性的机制,最后对影响纳米材料毒性的因素进行深入探讨,以期为纳米毒理学研究提供帮助.     

实验动物在纳米材料毒性检测中的应用

纳米材料产品已广泛应用于物理、化学、生物、材料等领域,对这些材料的毒性检测应引起我们的重视。本文介绍了大鼠、小鼠、家兔和鱼类等实验动物在纳米材料毒性和安全性检测中的应用,并对实验动物在纳米材料毒性检测中的地位和作用作出展望。     

纳米材料的微生物效应研究进展

近年来随着纳米材料在诸多领域的广泛应用,其生物安全性引起了人们极大的关注.本文在纳米材料生物效应研究结果的基础上,简述了纳米材料的微生物效应及其应用价值,着重论述了几种典型微生物检测纳米材料生物效应的研究进展,同时归纳了纳米材料微生物安全评价方法,讨论了利用微生物高通量筛选纳米材料毒性效应的优势,最后对纳米材料微生物效应研究进行了展望.     

磁性纳米材料在磁传感和生物探针中的应用

磁性纳米材料因其具有独特的性质,被广泛应用于研制和发展具有高灵敏度、高选择性的化学磁传感器和生物探针.总结了磁性纳米材料在化学磁传感和生物探针中的主要功能,介绍了近几年来国内外基于磁性纳米材料构建的化学磁传感器和生物探针中的研究进展,并对该领域的发展前景做出了展望,为其进一步研究提供参考.     

镉系量子点的细胞毒性——镉离子之辩

量子点是一种具有卓越荧光性能的新型纳米材料,在生物医学领域具有广泛的应用前景,故其生物安全性引起了人们的广泛关注.本文阐述了镉系量子点的细胞毒性机制的相关研究进展,重点关注镉离子的释放在镉系量子点的细胞毒性发挥的作用,以及相关的研究方法.     

斑马鱼在纳米毒理学研究中的应用概述

随着纳米科技的发展,纳米材料的应用愈加广泛,其环境排放量日益增大,因此环境中纳米材料的生态安全与健康风险越来越受到重视.在毒理学研究应用上,斑马鱼(Danio rerio)作为模式生物的优势十分明显,本文对此进行了总结.然而,如何利用不同生长阶段的斑马鱼对纳米材料进行毒理学研究还在探索之中,相关研究尚集中于毒性终点的描述,致毒机制的挖掘还不够深入,毒性评价还未成体系且缺乏规范.已有研究表明,纳米材料的物理化学特性(例如化学组成、尺寸、形状、表面性质和溶解特性)对斑马鱼毒性效应的影响显著,归纳分析了近十年来的相关研究成果.最后对斑马鱼的纳米毒理学最新研究进展进行归纳汇总,介绍目前这方面研究的难点与空白,并对斑马鱼纳米毒理学的未来研究进行展望.     

铋基纳米材料在肿瘤诊治和抗菌中的应用进展

随着纳米技术的快速发展，纳米材料作为新型生物材料在生物医学领域表现出独特的优势，受到研究人员的广泛关注。铋基纳米材料因其良好的生物相容性和优异的光学等物理化学特性，在肿瘤诊治和抗菌等生物医学领域的应用已被广泛研究和报道，并展现出广阔的应用前景。简要综述了生物医用铋基纳米材料在计算机断层扫描成像、光声成像等生物成像和光动力治疗、放射治疗、光热治疗等肿瘤治疗以及抗菌中的研究进展，希望为铋基纳米材料在生物医学领域中的应用提供帮助。     

纳米材料在电化学免疫传感器中的应用研究

近几十年来,纳米材料的研究已经成为了全球材料,物理,化学领域的热点,其潜在的重要性毋庸置疑。纳米材料,因其具有大的比表面积、良好的生物相容性、强的吸附力及高催化效率等优异特性,在免疫传感器中被广泛地应用于生物分子的固定、待测物质的富集和浓缩、信号的检测和放大,使免疫传感器的响应灵敏度得到了大大的提高。简要介绍了几种纳米材料在免疫传感器中的应用,并展望了其应用前景。     

介形类生物环境监测与评价研究进展

随着环境污染问题被人重视,生物监测方法得到广泛关注,介形类因具有可反映环境污染且分布广泛等特点被应用于环境监测与评价。本研究详细总结介形类的3种常见毒性实验具体步骤及适用对象:介形类经典急性毒性实验通常用于水体环境安全监测;6 d免培养/免维护直接接触实验用于土壤、沉积物等固体介质毒性研究;14 d慢性毒性实验较多用于道路粉尘毒性安全评估。系统分析国内外利用该生物毒性实验结果,表明介形类死亡率与环境污染呈正相关,明确其对毒物具有较强敏感性,可作为一种良好环境指示生物。     

用于治疗诊断学的手性无机纳米材料（英文）

无机手性纳米材料因其优越的手性光学活性和物理性能而被广泛关注，其中贵金属和半导体等手性材料的制备取得了重大进展。本文介绍了几种具有良好生物相容性和低细胞毒性的手性纳米材料，并重点介绍了它们的合成方法以及手性光学特性。此外，我们总结了手性纳米材料在一些常见疾病的诊断和治疗中的应用，如阿尔茨海默症(AD)、帕金森症(PD)、糖尿病甚至癌症等，无机手性的引入将为诊断和治疗这些疾病提供一种新的策略。     

纳米材料生物安全性研究进展

初步归纳了国外对纳米材料,如纳米颗粒、碳纳米管、纳米聚四氟乙烯、碳颗粒、固体脂质纳米颗粒、包覆DNA的纳米颗粒、半导体量子点等的毒性研究;同时也介绍了国内对磁性纳米材料、硅壳类纳米材料、齿科桩钉用纳米SiO2／S-Gf／EAM复合材料等的毒性研究进展．如下几个方面应引起重视：由于粒径减小造成的毒性增强;材料外包被和性质的改变带来的毒性变化;不同染毒方式造成的毒性差异;纳米材料的毒性作用机制等．     

CuO纳米颗粒对鲤鱼的急性毒性作用研究

随着纳米材料的广泛应用,纳米颗粒可以通过许多途径进入水生生态系统并对其中的生物产生潜在的影响,最终对人类的健康产生危害。CuO纳米颗粒对水生生物食物链上主要的代表生物均有毒性。CuO纳米颗粒(10nm)对鲤鱼的96h急性毒性作用研究表明,CuO纳米颗粒对鲤鱼的毒性随浓度的增加而增加,但其毒性作用不明显。鲤鱼暴露于CuO纳米颗粒之后会发生行为异常,主要表现在浮力控制异常、活性降低和粘液分泌增加。     

土壤中纳米材料毒性效应的研究进展

系统评述了纳米材料对土壤中微生物、植物和动物的毒性效应，总结了纳米材料在食物链的富集和毒性效应中的研究情况，归纳了纳米材料对土壤生物的毒性机制，包括氧化应激、毒性金属离子释放和物理接触等．阐述了影响纳米材料毒性效应的主要因素自身理化性质和环境因子．针对目前纳米材料在土壤毒性效应研究中面临的主要问题，对今后纳米材料的研究方向，如食物链水平的毒性效应、模型弥补实验方法的不足、复合和长期毒性效应等，做出进一步的展望．      

人工纳米颗粒对重金属在水生生物中的富集与毒性研究进展

重金属作为传统污染物具有显著生态毒性和健康风险,早在半个世纪之前就引起人们的广泛关注.相比较而言,纳米材料近20年来才被广泛应用于社会生活的各个领域,其潜在的生态风险已有大量报道.但是环境自身是一个非常复杂的介质,不存在单一的重金属或纳米颗粒污染.当重金属与纳米颗粒在环境中共存时,两者之间会发生怎样的相互作用,对各自环境行为与生物效应有何影响,目前并不十分清楚.有限的研究表明,由于纳米颗粒粒径介于1~100nm之间,比表面积大且其表面存在多种官能团,对重金属离子有较强的吸附作用,从而降低重金属自由离子浓度.此种情况下,重金属在水生生物中的富集、分布与毒性将会发生显著改变.另一方面环境中大量存在的无机离子(如Ca2+,Mg2+等),会降低纳米颗粒的稳定性,使其发生团聚从而改变纳米颗粒的赋存形态与生物效应.     

纳米材料在植物细胞生物学研究中的应用

纳米材料已广泛应用于药物载体、生物传感器、成像技术以及基因治疗等研究,相对于动物细胞而言,纳米材料在植物细胞生物学中的应用相对滞后,目前主要集中在量子点探针标记技术和纳米基因载体介导外源基因遗传转化两方面。据此,笔者主要介绍了近年来的量子点合成及功能化等方面的进展,特别对于在植物细胞成像中应用进行了评述。另外还介绍了纳米基因载体的种类和特征,以及在植物完整细胞或原生质体中介导外源基因遗传转化等方面的研究进展。笔者认为已有的纳米材料存在粒径过大或自身的细胞毒性过大,限制了其在植物细胞生物学中的进一步应用,所以针对植物细胞自身特征,设计合成新型的纳米材料将是未来研究的焦点。     

利用纳米材料提高光动力疗效的研究进展

光动力疗法是一种集微创、高选择性和低全身毒性等优点于一身的新兴疗法，近年来被广泛应用于实体瘤的临床治疗。然而，光动力治疗的触发条件以及光敏剂本身的特点限制了其治疗效果。利用纳米技术与光动力疗法相结合，可以突破光动力疗法的限制，大大提升其治疗效果并减小副作用。本文针对光动力治疗中治疗效果的主要影响因素以及基于纳米材料的解决方案，对纳米材料在光动力治疗中的应用与发展进行了综述，并对未来的研究进行了展望。     

纳米材料在病毒检测与防治领域的研究进展

纳米材料是一种新型材料,在诸多领域都有良好的应用前景,尤其在医学诊断、治疗、抗病毒等领域被广泛关注.本文从纳米材料的发展历程、分类及在生物传感、消毒杀菌、磁性材料等方面的应用进行总结;并深入探讨纳米材料在病毒检测与防治方面的应用.与传统检测病毒方法相比,应用纳米材料进行病毒检测,可以提高检测的特异性和灵敏度;在病毒防治方面,纳米材料可以作为疫苗佐剂,从而提高疫苗的免疫原性;并且可以促进抗病毒药物定点释放,充分提高药物的抗病毒作用.目前,纳米材料在生物医学,尤其在病毒检测和防控等方面发挥着越来越重要的作用,本文通过归纳纳米材料在研究病毒等相关领域的应用,对其未来发展趋势进行展望.     

发光细菌法测定水质综合毒性研究进展

发光细菌毒性试验能够快速、直观、全面地反映水体中污染物对水生生态系统的综合毒害效应是预测和控制水体污染的有效辅助手段．与其他生物毒性试验相比,由于其具有试验费用低、毒性效应明显、试验周期短等优点,从而被广泛应用于水质综合毒性检测中．本文综述了发光细菌法在水质综合毒性检测方面的基本试验原理、国内外研究应用现状及存在的优缺点．     

纳米材料在藻华控制方面的应用与研究进展

总结了不同类型纳米材料对藻华控制的作用机制最新研究进展,系统分析了环境因子对纳米材料调控营养盐迁移转化以及细胞毒性过程的影响.并在此基础上对纳米材料的固定化研究提出展望,以期实现纳米材料功能化和对其环境风险的精确管控,为藻华治理提供新的解决思路.     

磷酸钙纳米材料的制备、性能及应用

 磷酸钙作为生物体硬组织中主要的无机成分,具有良好的生物相容性、生物活性及生物可降解性,广泛应用于骨组织与牙齿修复和替换、药物输运和控制释放、基因转染及诊断成像等生物医学领域。人工合成磷酸钙材料的组成、结构、尺寸、形貌和结晶度等特性均与材料的制备方法有关,且材料的这些特性对其应用起到决定性作用。因此,发展不同的方法制备出具有特定组成、结构、尺寸、形貌、结晶度和性能的磷酸钙纳米材料对其应用至关重要。本文综述近年来在磷酸钙纳米材料的制备、表征、性能和应用研究方面所取得的最新进展,讨论室温制备法、溶剂热/水热合成法、微波辅助快速合成法、静电纺丝法及含磷生物分子磷源合成法等制备方法,分析磷酸钙纳米材料的性能及其在药物装载和可控释放、蛋白质吸附及释放、生物成像等领域的应用,展望磷酸钙纳米材料研究领域的发展趋势。