银纳米颗粒在秀丽隐杆线虫体内的累积及毒性效应研究进展

银纳米颗粒（silver nanoparticles,AgNPs）由于其优越的性能，被广泛应用于医学制药、化学催化、个人护理等各个领域.在大规模的生产、消费和废弃过程中，大量AgNPs进入环境.研究表明，AgNPs在环境中会发生迁移转化，同时有可能在生物体内蓄积，并产生多种毒性效应，其生态风险不容忽视.作为毒理学研究中广泛使用的模式生物，秀丽隐杆线虫在纳米颗粒生态风险评估中具有独特优势.由此，对环境中AgNPs的来源和转化进行了阐述，同时总结了AgNPs在秀丽隐杆线虫中的累积、分布和毒性效应及内在作用机制，并进一步探讨了影响AgNPs生物累积与毒性效应的主要因素（如AgNPs的大小以及表面修饰、离子强度、天然有机质等），旨在为AgNPs生态风险评估提供科学支撑.     

重金属联合毒性对蚤类与鱼类敏感性的影响及预测模型研究进展

通过阅读文献了解各类重金属在联合作用情况下对水生生物产生的毒性效应并讨论了联合毒性的作用机制.研究了水环境中重金属污染对水生生物的敏感性影响,介绍了联合毒性作用的具体表现形式,总结了包括蚤类、鱼类等常见水生生物的收集与培养、联合毒性实验的具体步骤与结果讨论,对联合毒性的两种基本模型原理与预测结果进行了阐述.结果表明,水...     

CuO/水纳米流体悬浮液分散性能研究

通过在去离子水中添加纳米CuO颗粒,制备一种新型强化传热工质CuO/水纳米流体。采用离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、非离子型表面活性剂聚乙二醇6000(PEG6000)对纳米CuO颗粒进行分散,并对其zeta电位、粒度及吸光度进行测量。系统研究超声振动时间、表面活性剂种类和质量分数、pH值等对CuO/水纳米流体悬浮液分散性能的影响。实验结果表明,随超声振动时间的延长、分散剂浓度及pH值的增加,纳米CuO颗粒的分散性均出现先增后降的变化规律;纳米CuO颗粒的分散存在一个最佳超声振动时间、分散剂质量分数和pH值。纳米CuO在悬浮液中的最佳分散工艺条件为:超声振动时间1.5 h,pH=8,wSDBS=0.06%。     

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．     

氧化铜/氧化石墨烯复合材料纳米结构变化的研究

氧化铜(CuO)/氧化石墨烯(GO)复合材料中CuO的纳米结构起着至关重要的作用。本文通过在83℃下改变反应时间来控制CuO/GO复合材料中CuO纳米结构的形貌。采用红外吸收光谱、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和小角X射线散射方法对样品进行了表征。反应时间0~560min,产生了3种不同纳米结构的CuO/GO复合材料。SAXS数据表明,在整个反应过程中较小粒径的CuO纳米粒子逐渐发生部分溶解。CuO/GO纳米颗粒形成过程是由CuO较高的过饱和度与CuO生长/溶解来驱动的。本实验工作将为制备不同形貌CuO/GO纳米复合材料提供一个可行的制备方法。     

CuO纳米颗粒悬浮液在小管内的流动和强制对流换热特性

采用去离子水和平均粒径50 nm的CuO纳米粒子经超声波振荡配制H2O-CuO纳米悬浮液,对其在内径1.02 mm不锈钢管内的流动和强制对流换热特性进行研究,并与添加表面扩散剂后的管内强制对流换热和流动特性进行比较.结果表明:与H2O相比,CuO纳米颗粒悬浮液的对流换热特性较强,而流动阻力明显下降;添加表面扩散剂将增大流动阻力,但对换热特性没有影响.纳米粒子在管壁上的沉降是湍流区阻力下降的主要因素.     

铜纳米颗粒的仿生合成及其在CT成像中的应用

提出了一种简单易行的合成策略,以蛋清白蛋白（CEW）为稳定剂和生物模板来制备铜（Cu）纳米颗粒Cu@CEW,并就其在电子计算机断层扫描（CT）成像应用方面进行了初步探索.在温和实验条件下,通过一锅法合成的均匀分散的Cu@CEW纳米颗粒平均粒径为4.62 nm.通过稳定性测试表明：制备的Cu@CEW纳米颗粒具有良好的多溶液体系分散性和稳定性,放置7 d后无聚沉现象产生.通过生物毒性试验表明：Cu@CEW纳米颗粒具有良好的生物相容性,在人肺癌细胞A549与质量浓度为30 μg·mL^-1的Cu@CEW纳米颗粒共孵育48 h后,仍保持着较高的细胞存活率.与临床造影剂碘海醇相比,Cu@CEW纳米颗粒具有比较明显的CT增强成像效果,这为金属Cu纳米材料的合成和应用提供了新的思路.     

Fe3O4纳米颗粒细胞毒性的研究

为了研究Fe3O4纳米颗粒在突变细胞系的中的毒性问题,采用不同浓度Fe3O4纳米颗粒处理含有核苷酸剪切修复基因XPF突变的原代XPF细胞与HeLa细胞.细胞集落形成实验证实了Fe3O4纳米颗粒对XPF细胞的生长有显著的抑制作用,表现出了一定的细胞毒性,说明Fe3O4纳米颗粒不适合应用于有核苷酸剪切修复基因突变的人群.RT-PCR的结果发现CHEK1,RPA1,RPA2和RPA3的转录在XPF细胞内较明显地增加,说明了Fe3O4纳米颗粒通过改变XPF细胞内这些基因的转录,从而抑制其分裂和生长.     

无机硅壳类纳米颗粒对细胞的毒性检测

采用MTT分析方法结合激光共聚焦荧光显微成像系统研究了无机硅壳类纳米颗粒，包括无机二氧化硅纳米颗粒（SiNP）、二氧化硅壳荧光纳米颗粒（FSiNP）以及二氧化硅磁性纳米颗粒（MSiNP）对COS－7细胞、HNE1细胞和MCF－7细胞的毒性。研究结果表明：在有效浓度范围内，无机硅壳类纳米颗粒具有很好的生物相容性，对细胞的生长和代谢没有明显的影响，从而为无机二氧化硅纳米颗粒在生物医学中的应用提供了坚实的理论依据。     

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.     

金属纳米颗粒的极化率与异常光学性质

基于金属纳米材料的异常光学现象,考虑了束缚电荷作用的情况,从理论上推导出在光波照射下金属纳米颗粒的极化率与颗粒尺度关系的结果,进而得到金属颗粒对光波的吸收率,并讨论颗粒尺度对极化率和吸收率的影响,即当金属粒子尺寸达到纳米级时,将金属粒子看作纳米小球,小球极化率出现半径的立方因子,且小球半径小于电子平均自由程,电子的衰减因子受小球半径的制约.由推导结果可以得出,光吸收峰增强,并产生红移.这些结果为深入理解金属纳米颗粒的异常光学性质,揭示和开发应用金属纳米材料的性质提供理论基础.     

镍的中国淡水水生生物水质基准及水体硬度的影响研究

水质基准是制定水质标准、评价水生态风险和进行水质管理的科学依据与理论基础。重金属镍是具有致癌毒性的环境污染物,对水生生物和人体健康的影响极大,但目前国内对于镍的水生生物水质基准研究却较为缺乏。文章收集并筛选了中国淡水水生生物物种的镍的毒性数据,建立了急慢性毒性数据库,采用物种敏感度分布法推导了我国镍的急性淡水水生生物水质基准为180. 29μg/L,慢性淡水水生生物水质基准为3. 08μg/L。另外,文章探究了不同硬度条件对镍淡水水生生物慢性毒性浓度的影响,结果发现镍的水生生物毒性与硬度相关关系的斜率为0. 96,慢性毒性随硬度增加而减小。研究成果将为我国镍的水生生物水质基准制定提供参考,为镍的生态风险评估提供数据支持,为我国水质基准体系的完善提供科学依据。     

应用Abraham方程研究二苯甲酮类紫外防晒剂对三种水生生物的毒性

收集了13种二苯甲酮类紫外防晒剂对3种水生生物(发光菌、大型溞、真涡虫)的毒性数据,建立了生物毒性与辛醇/水分配系数、Abraham参数的相关模型,并分析了二苯甲酮类紫外防晒剂对水生生物的毒性作用机理.同时对Abraham方程的回归系数进行主成分分析,发现了二苯甲酮类紫外防晒剂对3种水生生物的毒性机理具有一定的差异性,通过对3种水生生物种间相关分析发现,物种的种间相关性并不理想,进一步说明其毒性机理存在差异.     

氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌的除藻作用

为了探讨氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌后对铜绿微囊藻的溶藻作用和降解微囊藻毒素LR(MC-LR)的作用,从太湖水体中分离获得一株属于芽孢杆菌属的溶藻菌,将其与氧化铁纳米颗粒固定化后,以普通Fe2O3作为实验对照,测定其溶藻作用和降解MC-LR作用.以激光粒度仪测定氧化铁纳米颗粒与溶藻菌两者单独和同时存在时的粒径大小及粒径分布,以获得氧化铁纳米颗粒固定化溶藻菌的证据.分析结果表明:在太湖水体中分离获得的一株芽孢杆菌具有较强的溶藻和降解MC-LR的作用,作用24 h后的溶藻率和MC-LR降解率分别达到44.3%和20.5%.同时加入氧化铁纳米颗粒后,溶藻率达到53.0%,MC-LR的降解率达到33.0%.激光粒度仪检测发现,氧化铁纳米颗粒与细菌混合后的颗粒物的平均直径增加到氧化铁纳米颗粒的12.3倍,同时氧化铁纳米颗粒和细菌单独存在时的粒径分布峰消失.氧化铁纳米颗粒是一种具有良好性能的生物固定化材料,可能通过其特有的途径有效地固定化溶藻菌,并增强溶藻菌的溶藻和降解藻毒素作用.     

埋嵌在超薄Al_2O_3薄膜中的Ni纳米颗粒在生长过程中的应变场分布

对于埋嵌在介电材料中的纳米颗粒,在其生长过程中总是不可避免的伴随着应变场的产生,而这种应变场会的分布对纳米颗粒的物理性能产生重要的影响.在本文中用脉冲激光沉积技术和快速退火成功地制备了埋嵌在超薄Al2O3薄膜中的Ni纳米颗粒.利用高分辨透射电子显微镜观察到立方形Ni纳米颗粒埋嵌在超薄Al2O3薄膜中.用有限元算法系统地模拟了Ni纳米颗粒生长过程中的应变场分布,研究工作发现,随着Ni纳米颗粒的生长,Ni纳米颗粒受到了非均匀偏应变作用逐渐增强,而且变得越来越不均匀,这种非均匀的偏应变作用对于纳米颗粒的微观结构有很大的影响.可以通过调节Ni纳米颗粒生长过程中的应变场来实现对Ni纳米颗粒界面态的调控,从而进一步优化Ni纳米颗粒的物理性能.系统地研究磁性Ni纳米材料的应变场分布,对有效的调控其物理化学性能有着非常重大的意义.     

纳米流体液滴瞬态蒸发速率影响因素实验研究

为了提升喷雾冷却等液滴蒸发应用过程的瞬态蒸发速率,该文探究纳米颗粒的加入对液滴瞬态蒸发特性的影响规律.通过可视化实验研究了水基CuO、Al2 O3纳米流体液滴在加热铜基板上的瞬态蒸发速率,测量了液滴蒸发过程中接触角、接触半径等形态参数随时间变化关系,并分析了纳米颗粒质量分数、基板加热温度对纳米流体液滴瞬态蒸发速率的影响...     

烟碱类农药对水生生物的毒理研究进展

对烟碱类农药在水体中残留情况及对水生生物产生的直接和间接影响的研究进行了综述。重点对水生脊椎类动物(鱼类、两栖类)及非脊椎类动物(蜉蝣、大型蚤)的急性和慢性毒性,及通过生物群落、食物链因素对鱼类种群层面的间接影响研究进行了总结,认为烟碱类农药对于水生脊椎类生物的急性毒性远小于非脊椎类生物,同时在低浓度下其对水生生物具有长期的慢性毒性和影响。通过对已有研究数据的分析,讨论了烟碱类农药在风险评价过程中的间接影响效应,指出通过食物链富集及传递作用,烟碱类农药对于非靶标生物的群落和种群数量具有重要的影响。     

人工纳米颗粒在饱和石英砂介质中的运移行为

以生物炭为代表的人工碳材料广泛应用于环境污染的控制和修复,而其中产生的纳米级颗粒可能会迁移或携带污染物共迁移进入地下水环境而加剧污染风险.通过室内一维砂柱实验,研究离子强度(ionic strength,IS)、pH、流速和共存有机污染物(对乙酰氨基酚(acetaminophen,AP))对生物炭纳米颗粒在饱和多孔介质...     

污水生物处理系统中纳米颗粒污染物的影响

重点探讨了水处理系统中纳米颗粒(NPs)污染物的分布和归趋特点,及其对系统中微生物菌群结构与功能、有机物与氮磷去除效率的影响.结果显示:反应器可拦截进水中90%以上NPs;NPs短期内对水处理系统有机物去除效率无明显抑制,当50 mg/L的纳米TiO2和ZnO作用70 d可使得污水总氮去除率从80.3%,81.5%降至24.4%和70.8%,纳米ZnO甚至可使除磷效率完全丧失.NPs还会造成反应器内硝化细菌浓度和比重的下降,如50 mg/L TiO2作用70d可使反应器内氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌含量分别由8%,6%降至1%和3%,但对聚磷菌种群的相关显著影响尚未发现.NPs的生物毒性作用机制主要包括氧化胁迫、细胞膜破坏与酶活性抑制等,如50 mg/L的纳米TiO2可分别对活性污泥中的氨单加氧酶和亚硝酸盐氧化还原酶活性产生80%和55%的抑制率.     

通过表面修饰提高ZnO纳米棒的气敏选择性与灵敏度

对化学水浴法制备的六方纤锌矿ZnO纳米棒,分别采用Ag、NiO以及CuO纳米颗粒进行了表面修饰处理,研究了表面修饰对ZnO纳米棒的气敏选择性、敏感性的作用.结果表明,经过表面修饰的ZnO纳米棒的气敏综合性能有了显著的改善,不仅材料的灵敏度得到了明显提高,而且,CuO修饰的ZnO纳米棒对硫化氢气体有很高的选择性.