润滑油急性生物毒性评定技术及毒性分级标准

润滑油的生物毒性对环境的影响日益明显．以发光细菌为受试生物,参照美国ASTM标准的水融合组分(WAF)方法制备润滑油毒性测试样品液,采用半数效应载荷 EL_(50)作为润滑油在水中生物毒性的判定指标,建立了一套检测润滑油和添加剂急性生物毒性妁评定方法．该方法具有快速、简便、灵敏、准确、稳定、经济以及测定只需微量样品等特点,使润滑油等难溶物质的生物毒性判定更加科学．该方法也为油类污染的生物监测和水生生态毒理学研究提供了新的试验生物模型．给出的难溶物质急性毒性分级标准简单易行,可操作性强,为润滑油的毒性评定提供了依据．依据读标准对几种典型润滑油和添加剂进行了评定试验和分级,从而验证了润滑油生物毒性评定技术及毒性分级标准的可行性．     

纳米银生物学效应研究进展

综述了纳米银毒理学和生物效应方面的研究进展.通过分析纳米银的理化特性、进入人体途径以及在呼吸道、皮肤和胃肠道暴露途径下纳米银与组织的相互作用,认为在开发应用纳米银产品的同时更应关注可能产生的负面生物效应,并提供完整且符合实际的毒理学评价资料.国内外学者对纳米银细胞毒性的研究结果显示,纳米银可与蛋白质和酶的巯基发生反应,引起细胞线粒体功能损害、膜渗透及细胞形态的凋亡样变化,其毒性机制尚未阐明,可能是由于氧化应激及脂质过氧化介导所致.因此,在加强纳米银毒理学和生物效应研究的同时,应建立评价纳米产品生物安全性的标准方法及评价体系,关注可能导致的环境问题,深入研究纳米银引起的特殊生物环境效应.     

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.     

成组生物毒性测试法在水质生物安全性评价中的应用

近年来水体污染日益加剧,水质安全受到了人们的严重关注.相比传统水质检测指标,生物毒性测试利用受试物某些特定指标的变化,更直观地反映污染物对生态环境和人类健康造成的潜在性影响.不同生物对有毒污染物具有不同的致毒机理和反应敏感度,将多种生物毒性测试组合应用,发展成组生物毒性测试方法,完整地反映水体中所有共存污染物的综合生物毒性特征,更有效地评价水体的生物安全性.本文基于成组生物毒性测试法总结了无脊椎动物、藻类和细菌等受试生物,对比分析了由不同急性毒性试验、慢性毒性试验、致畸致突变试验等组成的测试方法,综述了潜在生物毒性效应指数法、毒性单位分级评价法、水质安全分级法和综合生物标志物响应指数法等评价方法及其在不同水体中的应用研究进展,为成组生物毒性测试法在水质生物安全性评价中的应用提供基础信息.     

氰戊菊酯对牙鲆鳃细胞系体外的细胞毒性

采用牙鲆鳃细胞系FG-9307,测定拟除虫菊酯类农药氰戊菊酯的体外细胞毒性.细胞生长速度在测试质量浓度5,10和15μg/mL显著降低.此外,三种应用比较广泛的测试终点方法--中性红吸收实验法、四唑盐比色实验法、细胞蛋白分析法被用于检测氰戊菊酯的体外细胞毒性.实验证明三种测试方法的细胞毒性的相关性很高,并不因测试终点不同而不同.这说明FG细胞系有可能成为检测氰戊菊酯体外细胞毒性的合适的生物指标.     

矢车菊素-3-葡萄糖苷抑制环氧丙酰胺诱导的MDA-MB-231细胞内谷胱甘肽的降低

为探讨食源性成分降低丙烯酰胺及主要致毒代谢物环氧丙酰胺对人体的危害作用,利用比色法、酶活性检测及免疫分析等方法,从细胞谷胱甘肽及其相关酶解毒的角度,研究了不同浓度的矢车菊素-3-葡萄糖苷对环氧丙酰胺引起的人类乳癌细胞MDA-MB-231毒性的影响. 结果表明,与环氧丙酰胺单独处理的细胞相比,矢车菊素-3-葡萄糖苷预处理后,能够显著降低细胞毒性及胞内活性氧水平,明显提高细胞内还原型谷胱甘肽含量,抑制谷胱甘肽过氧化物酶与谷胱甘肽S转移酶活性的升高,并且提高两种酶的蛋白表达量. 矢车菊素-3-葡萄糖苷对环氧丙酰胺引起的MDA-MB-231细胞毒性具有明显的抑制作用.      

基于“科教融合”的化学生物学综合实验设计

将科研成果转化为化学生物学综合实验,探究细胞模型对药物毒性检测的影响。实验在体外建立了单层细胞(2D)和三维细胞(3D)培养模型,通过ATP生物荧光法检测阿霉素(Doxorubicin,DOX)在HepG2 2D和3D细胞模型中的毒性。结果显示,DOX对3D细胞球的毒性远远低于2D细胞。激光共聚焦成像分析发现,细胞模型对药物的摄取存在明显的影响。该实验体现了体外细胞模型的构建、三维细胞活力检测、药物摄取及分布分析等前沿领域的相互融合。通过实验有助于让学生了解科学研究的全过程,提高学生的科学素养和实践能力。     

斑马鱼胚胎在生态毒理学研究中的应用

近年来,随着人们对斑马鱼及其胚胎了解的日趋深入,其在生态毒理学研究中的作用越来越大.主要介绍了斑马鱼胚胎在常规毒性试验、分子及细胞生态毒理、生物致突变效应检测等生态毒理研究领域中的应用,以利于进行斑马鱼胚胎毒性试验.     

碳纳米管的制备及其在纳米复合镀层中的应用研究

利用化学气相沉积法制备碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs),分析了气源、催化剂及温度等因素对CNTs形貌和纯度的影响.利用化学复合镀技术制备了Ni P CNTs纳米复合镀层,并研究了镀层的摩擦性质及电化学性质.研究结果表明:与Ni P镀层相比,Ni P CNTs纳米复合镀层的耐磨性及耐腐蚀性均有较大程度的提高.     

石墨烯和氧化石墨烯的生物体毒性研究进展

由于石墨烯功能材料具有优异的电子、光学等特性,已经被广泛应用在光伏电池、航空航天、生物传感、疾病诊断、细菌抑制、抗病毒材料等领域.随着其广泛的研究和应用,石墨烯和氧化石墨烯衍生物开始在空气、水和土壤中出现.这类物质粒径很小,容易进入生物体,与组织、细胞、细胞器和蛋白质等生物大分子相互作用,导致组织或细胞的功能紊乱.然而目前关于石墨烯及其衍生物的生物体毒性研究还不多.主要综述了近几年石墨烯和氧化石墨烯衍生物对生物体的影响,分析石墨烯相关材料对生物体作用的毒性机理,阐述其生物危害性,为石墨烯类产业发展所需要防范的环境风险提供基础信息,最后提出了对石墨烯及其衍生物进行定量研究生物毒性的重要性,以及含石墨烯类垃圾的处理方法.     

碳纳米管改性聚苯硫醚复合材料的等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热法(DSC)和Avrami模型分析聚苯硫醚(PPS)/碳纳米管(CNT)复合材料的等温结晶行为,分别考察了PPS和复合材料的结晶动力学参数以及结晶活化能,揭示了PPS的等温结晶特性和少量CNT对PPS结晶行为的作用。结果表明：随着结晶温度的升高,复合材料的结晶速率逐渐下降,说明复合材料的结晶是以依热成核控制为主;少量CNT的加入降低了PPS的结晶活化能,明显提高了PPS的结晶速率,同时使成核方式发生转变;纯PPS的Avrami指数n约为4,结晶方式为均相成核,而复合材料的Avrami指数n约为3,转变为异相成核;成核方式的转变大大的提高了PPS的结晶速率。     

多壁碳纳米管表面修饰化学官能团的定量分析

碳纳米管因其独特的结构及物理化学性质,已迅速成为化学、物理学、生物学及材料科学的研究热点。尽管在碳纳米管的定性表征方面发展了 许多成熟的技术,对其表面功能化化学基团的定量分析却相对滞后,目前已公开报道的文献较少且大多局限于单壁碳纳米管的分析,对多壁碳纳米管这方面的系统研究还未见报道。本文首先合成了羧基化、 氨基化两种多壁碳纳米管及三取代的羧基化C60,对多壁碳纳米管表面修饰的羧基和氨基进行了定量分析。结果发现酸碱滴定法是较为准确的测定多壁碳纳米管表面羧基含量的方法,脱Fmoc基团方法则能够 简单准确地定量功能化碳纳米管表面氨基的含量。     

原位法制取碳纳米管/尼龙6复合材料

为改善尼龙 6 (PA6 )的力学性能 ,加入碳 nm管(CNTs)与之复合 ,制作 CNTs/ PA6复合材料 ,以提高基体PA6的力学性能 ,特别是抗拉强度。通过采用原位法复合CNTs与 PA6 ,获得了由 OC C化学键连接的、理想的CNTs/ PA6界面的、且 CNTs在基体 PA6中分散均匀的CNTs/ PA6复合材料 ,其抗拉强度有较大幅度的提高 ,同时还保持较高的冲击韧性和延伸率。经检测 ,CNTs/ PA6复合材料的断裂界面不象其它纤维增强 PA6复合材料那样在纤维 / PA6界面上 ,而是在 PA6包裹层与 PA6基体界面上。研究结果表明 ,采用原位复合法 ,CNTs能够对 PA6基体起到很好的增强作用     

Electrocatalytic dechlorination of 2,4,5-trichlorobiphenyl using an aligned carbon nanotubes electrode deposited with palladium nanoparticles

Palladium loaded carbon nanotubes cathode with well-aligned nanotubes array was successfully fabricated on a titanium foil (Pd/CNTs/Ti) using a chemical vapor deposition technique and subsequent electrochemical deposition method. Pd particles were well dispersed on CNTs wall surfaces with average sizes no more than 20 nm, in most cases around 10 nm. Experiments for dechlorination of 2,4,5-trichlorobiphenyl (PCB 29) in methanol/water solution were carried out for the first time using Pd/CNTs/Ti cathode for investigation of its performance in electrocatalytic dechlorination of PCBs. Results show that Pd/CNTs/Ti presented better dechlorination efficiency (up to 90% in 6 h) than Pd/Ti and Pd/graphite cathodes owing to unique properties owned by CNTs, which benefited enhanced dechlorination of PCB 29. Complete dechlorination for PCB 29 was observed and biphenyl was identified to be final dechlorination product. The amount of Pd loading, cathode potential, and electrolytes were found to be key factors influencing dechlorination performance.     

CeO2/CNTs复合光催化剂的制备及其对抗生素废水光催化降解研究

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,硝酸锶铵为锶源,采用水热法制备CeO2/CNTs复合管光催化剂．采用场发射扫描电子显微镜(FE．SEM)对碳纳米管负载CeO2前后的形貌进行了的表征;以阿莫西林溶液的降解为目标反应,考察了催化剂的紫外光、可见光(A>420 nm)催化活性．结果表明：所制备的催化剂基本保持了原始MWCNTs的纤维状形貌,二氧化锶在MWCNTs表面分布均匀,MWCNTs增强了污染物在催化剂表面的吸附,提高了对光的吸收和利用,因此所制备的CeO2／MWCNTs复合光催化剂表现出较高的光催化活性．     

A review of the large-scale production of carbon nanotubes: The practice of nanoscale process engineering

Carbon nanotubes (CNTs) are nanomaterials that have attracted great research interest because of their unique properties and promising applications. The controllable synthesis of CNTs is a precondition for their broad application. In this review, we consider nanoscale process engineering and assess recent progress in the mass production of ultra-long, inexpensive CNTs with good alignment as well as tunability in wall number and diameter for fundamental and engineering science applications across multiple scales. Cutting-edge nanoscale process engineering research in the areas of physics, chemistry, materials, engineering, ecology, and social science will allow us to obtain high added value and multi-functional advanced CNTs. The synthesis of CNTs with controllable chirality, good-alignment, and predetermined sizes and lengths still presents great challenges. Through multidisciplinary scientific research, advanced CNT-based materials will promote the development of a sustainable society.     

Novel electric conductive polylactide/carbon nanotubes foams prepared by supercritical CO2

In this paper,novel electric conductive polylactide/carbon nanotubes(PLA/CNTs) foams were fabricated by a pressure-quench process using supercritical CO2as a blowing agent.The morphology of PLA/CNTs nanocomposites prepared by solution blending was characterized using SEM and the results indicate that CNTs well dispersed in PLA matrix.The introduction of CNTs improved the thermal stability of PLA.The morphology and electrical properties of PLA/CNTs foams were characterized and discussed.Depending on the process parameters,such as saturation temperature and pressure,nanocellular or microcellular structure of PLA/CNTs nanocomposites were obtained.The volume resistivity of PLA/CNTs foams was from 0.53 103Ω cm to 15.13 103Ω cm,which was affected by cell structure and crystallization of foams oppositely.Foaming reduced the electrical conductivity due to the decrease of CNTs volume content and the break of conductive pathways.However,crystallization increased the electrical conductivity possibly because of the CNTs structural change in which the CNTs were less curled and more connected.     

Modifying the poly ether ester antistatic agent by carbon nanotubes, the antistatic effect on polypropylene fibers

A new antistatic fiber is investigated using carbon nanotubes (CNTs) to enhance the antistatic ability of polymer fibers based on the mechanism of the discharging process of polarity macromolecule. Composite antistatic agent (CAA), prepared by dispersing CNTs in an organic antistatic agent carrier containing metallic ions in their main chains, is cospun with polypropylene (PP) to prepare CAA/PP fibers. It is indicated through analyzing the measured dynamic tribo-electrostatic voltages that CNTs can promote the discharging process of polarity macromolecule of antistatic agent carrier and further improve the antistatic ability of PP fibers. It is also indicated that the antistatic effect promoted by CNTs is better than that by conductive carbon black. Moreover, the antistatic effects of the CNTs treated by different methods are also compared.     

Evaluation for cell affinity of the composite material containing carbon nanotubes

The composite material of poly-(L-lactide) (PLLA) and carbon nanotubes (CNTs) were prepared. Its surface morphologies and property were worked out by using atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurement. Moreover, the prime cytocompatibility was used to investigate the biocompatibility of the composite material containing CNTs and the effects of CNTs on one aspect of cell function, cell affinity. The results obtained indicate that the composite material of PLLA and CNTs possesses good biocompatibility for both the 3T3 fibroblasts and Oct-1 osteoblast-like cells. The addition of CNTs will greatly affect cell affinity of the material, which may be disadvantage for the cell adhesion.     

不同修饰磁性纳米粒子生物安全性比较

 为了研究不同表面修饰的磁性纳米粒子（MNPs）的细胞毒性作用,评价其生物安全性,选用小鼠成纤维细胞（L929）,使用MTT比色法,对3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTS）修饰和溴化双十二烷基二甲基铵修饰的两种磁性纳米粒子不同剂量、时间对细胞的影响进行研究。结果发现,不同修饰的两种MNPs的浸提液的毒性分级试验中,APTS修饰的MNPs主要为1级,2级,合格;而高浓度DMAB修饰的MNPs的浸提液在48h组中为4级,有较强的毒性。MNPs的体外细胞毒性检测显示,APTS修饰的MNPs与DMAB修饰的MNPs相比,对细胞的生存率抑制较小。结果表明,APTS修饰的磁性纳米粒子生物相容性更好,磁性纳米粒子在不同剂量、时间对细胞毒性表现出一定的差异,存在一定程度的剂量、时间依赖性,且对细胞增殖抑制较低。