| 题名 | 博士论文-利用秀丽隐杆线虫研究纳米CeO2的环境毒理效应 |
| 作者 | 张海凤 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张智勇 |
| 关键词 | 纳米二氧化铈 纳米颗粒 秀丽隐杆线虫 氧化损伤 细胞毒性 |
| 学位专业 | 生物无机化学 |
| 中文摘要 | 随着纳米技术的快速发展，大量人造纳米材料被应用到日常消费品、化妆品、生物医药产品和工业中。由于尺寸小、比表面积大、反应活性较高等特点，纳米材料潜在的环境健康效应已经引起了广泛的关注。纳米CeO2是最重要的一类稀土氧化物材料，具有独特的晶体结构、较高的储存氧和释放氧的能力，较强的氧化还原性能，在多个领域都有广泛的应用。目前关于纳米CeO2的合成与功能性研究已经成为热门研究课题。然而，纳米CeO2的生物效应的报道相互矛盾，对其毒性的界定还比较模糊。有研究显示纳米CeO2具有清除自由基的功能，是一类非常有应用前景的生物材料。但也有文章指出纳米CeO2能够产生自由基。; 本文从动物整体及细胞水平研究了纳米CeO2的生物学效应，开展的工作包括：; （1）合成不同粒径、不同形貌的纳米CeO2；; 分别采用沉淀法和水热法实现了对纳米CeO2材料粒径与形貌的控制，得到; 得到性质均一、粒径、形貌可控的CeO2纳米材料。; （2）以秀丽隐杆线虫作为模式生物研究纳米CeO2在环境相关的暴露浓度下潜在的毒理学效应；结果显示，进入线虫体内的纳米CeO2能够引起线虫体内ROS积累，进而导致氧化损伤，使线虫抵抗内部与外来氧化损伤的能力下降，并最终导致寿命缩短，1nM暴露组就使线虫的寿命降低12%（p < 0.01）。体外实验显示，在H2O2存在的条件下纳米CeO2能够催化产生活性氧自由基，这可能是纳米CeO2的体内毒性效应机制。; （3）以人肺腺癌细胞A549为研究对象，在细胞水平上进一步阐述纳米CeO2的生物学效应。实验结果显示粒径为8.5 nm的纳米CeO2能够进入细胞内，对细胞的超微结果没有明显的影响，但是对细胞的存活率却具有低促高抑的作用，并能诱导细胞内ROS产生；同一形貌不同粒径的实验结果显示，颗粒粒径对细胞的影响差异不是很明显；而不同形貌的纳米CeO2相比，棒状材料比颗粒状材料更易引起细胞存活率下降、细胞内ROS水平升高，细胞内的氧化损作用伤更强。这说明棒状材料比颗粒状材料毒性大。因此，形貌是影响纳米CeO2生物效应的关键因素。; 据我们所知，这是首次在如此低的浓度并在接近自然暴露途径的条件下发现纳米材料对生物体具有显著的负面影响，这一结果将在环境相关浓度下的纳米毒理研究的重要性提升到了一个更高的水平，将吸引更多的人关注纳米材料暴露所带来的潜在的风险 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生物无机化学 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210487]  |
| 专题 | 多学科研究中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张海凤. 博士论文-利用秀丽隐杆线虫研究纳米CeO2的环境毒理效应[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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