荣蕊:典型纳米颗粒及燃烧源PM2.5的生物安全性研究论文

荣蕊:典型纳米颗粒及燃烧源PM2.5的生物安全性研究论文

本文主要研究内容

作者荣蕊(2019)在《典型纳米颗粒及燃烧源PM2.5的生物安全性研究》一文中研究指出:近年,纳米科技产品、化石燃料及生物质燃料的广泛使用,使人们暴露于高浓度颗粒物环境中的几率逐渐上升。科学研究、工业生产及消费过程中人工纳米颗粒直接危害研究人员、工人及消费者的健康;大气中PM2.5的吸入并沉积于肺部导致人类多种疾病的发生。我国大气污染严重,生物质秸秆燃烧产生的PM2.5是大气颗粒的重要部分,由其诱发的毒性效应不容小觑。开展典型纳米颗粒物及燃烧产生的PM2.5的生物安全性研究,对增强人们颗粒物安全防护意识、发展颗粒物毒性防治方法及完善安全科学体系具有重要应用价值和科学意义。论文根据纳米材料的暴露方式和应用范围,评估典型纳米材料(氧化锌、二巯基琥珀酸包裹的锌掺杂四氧化三铁)在相应暴露方式下的安全性及生物运转方式。首先,通过对纳米氧化锌(nano ZnO)口服毒性研究,结果显示,nano ZnO在50 mg/kg的剂量下产生毒性效应较小,与普通氧化锌具有相似毒性效应。但和乐果(DM)共同暴露时,肝脏中积累的Zn和DM将引起明显的氧化应激,从而导致DM引发的肝脏损伤明显增强。因此提示,ZnO在商品化应用过程中具有潜在的生物毒性。其次,基于二巯基琥珀酸包裹的锌掺杂四氧化三铁(DMSA-Zn0.4Fe2.6O4)良好的生物相容性和广泛生物医学应用,研究口服DMSA-Zn0.4Fe2.6O4的运转代谢机制。结果表明,大部分纳米颗粒随消化系统排出体外,但仍有部分纳米颗粒以完整颗粒的形式穿过小肠,经血液循环到达脾脏,在脾脏中其部分保留原来的晶体结构,部分结合蛋白后改变晶型。所以,利用DMSA-Zn0.4Fe2.6O4作为药物载体进行靶向治疗具有很好的应用前景。在口服颗粒物安全性研究的基础上,开展颗粒物吸入方式下的安全性研究。自主研制了一种动物鼻息暴露装置,结合气溶胶发生装置设计出了颗粒物气溶胶动物鼻息暴露系统。埃洛石纳米管(HNTs)为大气中的粘土矿物粉尘,是一种广泛应用的典型纳米材料,应用暴露系统对HNTs的吸入毒性进行评估,结果发现HNTs在小鼠体内可引起亚慢性毒性和自噬效应,但令人兴奋的是,通过应用海藻糖增强小鼠肺部的完整自噬可实现对小鼠体内毒性的有效抑制。生物质燃烧产生的PM2.5大多是初级颗粒物,其吸入毒性有待深入研究。在第一代(Ⅰ)动物鼻息暴露装置的基础上我们开发出了具有同时段多剂量暴露功能的第二代(Ⅱ)动物鼻息暴露装置,结合自主研制的生物质燃烧装置设计了生物质燃烧烟气在线动物暴露系统,应用该系统评估了小麦秸秆燃烧产生的PM2.5的呼吸系统毒性,结果表明PM2.5进入了小鼠肺部细胞形成自噬体,自噬体的堆积导致小鼠肺部产生急性毒性效应。大气PM2.5包含经过老化的二次组分,其组成和理化性质与生物质燃烧新产生的PM2.5有较大区别。通过直接采集大气PM2.5样品进行细胞毒性试验,在传统水溶剂提取方法的基础上,应用CH2Cl2对样品膜二次提取。结果表明,CH2Cl2的二次提取物比H2O提取物有更强的毒性,将两种提取物合并处理细胞才能反映真实的毒性和剂量。这项工作对PM2.5的动物和细胞毒性研究中使用的传统水溶液提取法进行了有效改进。论文研究认为,人们无论在以什么样的方式接触颗粒物,都应该对颗粒物的生物安全性有足够重视和全面认识,对有潜在生物毒性的颗粒物应加以有效防护。研究工作可为全面理解和运用纳米颗粒物生物运转代谢机制,发展有效抑制颗粒物毒性方法,更深入开发利用纳米颗粒材料提供理论依据和数据支撑。

Abstract

jin nian ,na mi ke ji chan pin 、hua dan ran liao ji sheng wu zhi ran liao de an fan shi yong ,shi ren men bao lou yu gao nong du ke li wu huan jing zhong de ji lv zhu jian shang sheng 。ke xue yan jiu 、gong ye sheng chan ji xiao fei guo cheng zhong ren gong na mi ke li zhi jie wei hai yan jiu ren yuan 、gong ren ji xiao fei zhe de jian kang ;da qi zhong PM2.5de xi ru bing chen ji yu fei bu dao zhi ren lei duo chong ji bing de fa sheng 。wo guo da qi wu ran yan chong ,sheng wu zhi jie gan ran shao chan sheng de PM2.5shi da qi ke li de chong yao bu fen ,you ji you fa de du xing xiao ying bu rong xiao qu 。kai zhan dian xing na mi ke li wu ji ran shao chan sheng de PM2.5de sheng wu an quan xing yan jiu ,dui zeng jiang ren men ke li wu an quan fang hu yi shi 、fa zhan ke li wu du xing fang zhi fang fa ji wan shan an quan ke xue ti ji ju you chong yao ying yong jia zhi he ke xue yi yi 。lun wen gen ju na mi cai liao de bao lou fang shi he ying yong fan wei ,ping gu dian xing na mi cai liao (yang hua xin 、er qiu ji hu po suan bao guo de xin can za si yang hua san tie )zai xiang ying bao lou fang shi xia de an quan xing ji sheng wu yun zhuai fang shi 。shou xian ,tong guo dui na mi yang hua xin (nano ZnO)kou fu du xing yan jiu ,jie guo xian shi ,nano ZnOzai 50 mg/kgde ji liang xia chan sheng du xing xiao ying jiao xiao ,yu pu tong yang hua xin ju you xiang shi du xing xiao ying 。dan he le guo (DM)gong tong bao lou shi ,gan zang zhong ji lei de Znhe DMjiang yin qi ming xian de yang hua ying ji ,cong er dao zhi DMyin fa de gan zang sun shang ming xian zeng jiang 。yin ci di shi ,ZnOzai shang pin hua ying yong guo cheng zhong ju you qian zai de sheng wu du xing 。ji ci ,ji yu er qiu ji hu po suan bao guo de xin can za si yang hua san tie (DMSA-Zn0.4Fe2.6O4)liang hao de sheng wu xiang rong xing he an fan sheng wu yi xue ying yong ,yan jiu kou fu DMSA-Zn0.4Fe2.6O4de yun zhuai dai xie ji zhi 。jie guo biao ming ,da bu fen na mi ke li sui xiao hua ji tong pai chu ti wai ,dan reng you bu fen na mi ke li yi wan zheng ke li de xing shi chuan guo xiao chang ,jing xie ye xun huan dao da pi zang ,zai pi zang zhong ji bu fen bao liu yuan lai de jing ti jie gou ,bu fen jie ge dan bai hou gai bian jing xing 。suo yi ,li yong DMSA-Zn0.4Fe2.6O4zuo wei yao wu zai ti jin hang ba xiang zhi liao ju you hen hao de ying yong qian jing 。zai kou fu ke li wu an quan xing yan jiu de ji chu shang ,kai zhan ke li wu xi ru fang shi xia de an quan xing yan jiu 。zi zhu yan zhi le yi chong dong wu bi xi bao lou zhuang zhi ,jie ge qi rong jiao fa sheng zhuang zhi she ji chu le ke li wu qi rong jiao dong wu bi xi bao lou ji tong 。ai luo dan na mi guan (HNTs)wei da qi zhong de nian tu kuang wu fen chen ,shi yi chong an fan ying yong de dian xing na mi cai liao ,ying yong bao lou ji tong dui HNTsde xi ru du xing jin hang ping gu ,jie guo fa xian HNTszai xiao shu ti nei ke yin qi ya man xing du xing he zi shi xiao ying ,dan ling ren xing fen de shi ,tong guo ying yong hai zao tang zeng jiang xiao shu fei bu de wan zheng zi shi ke shi xian dui xiao shu ti nei du xing de you xiao yi zhi 。sheng wu zhi ran shao chan sheng de PM2.5da duo shi chu ji ke li wu ,ji xi ru du xing you dai shen ru yan jiu 。zai di yi dai (Ⅰ)dong wu bi xi bao lou zhuang zhi de ji chu shang wo men kai fa chu le ju you tong shi duan duo ji liang bao lou gong neng de di er dai (Ⅱ)dong wu bi xi bao lou zhuang zhi ,jie ge zi zhu yan zhi de sheng wu zhi ran shao zhuang zhi she ji le sheng wu zhi ran shao yan qi zai xian dong wu bao lou ji tong ,ying yong gai ji tong ping gu le xiao mai jie gan ran shao chan sheng de PM2.5de hu xi ji tong du xing ,jie guo biao ming PM2.5jin ru le xiao shu fei bu xi bao xing cheng zi shi ti ,zi shi ti de dui ji dao zhi xiao shu fei bu chan sheng ji xing du xing xiao ying 。da qi PM2.5bao han jing guo lao hua de er ci zu fen ,ji zu cheng he li hua xing zhi yu sheng wu zhi ran shao xin chan sheng de PM2.5you jiao da ou bie 。tong guo zhi jie cai ji da qi PM2.5yang pin jin hang xi bao du xing shi yan ,zai chuan tong shui rong ji di qu fang fa de ji chu shang ,ying yong CH2Cl2dui yang pin mo er ci di qu 。jie guo biao ming ,CH2Cl2de er ci di qu wu bi H2Odi qu wu you geng jiang de du xing ,jiang liang chong di qu wu ge bing chu li xi bao cai neng fan ying zhen shi de du xing he ji liang 。zhe xiang gong zuo dui PM2.5de dong wu he xi bao du xing yan jiu zhong shi yong de chuan tong shui rong ye di qu fa jin hang le you xiao gai jin 。lun wen yan jiu ren wei ,ren men mo lun zai yi shen me yang de fang shi jie chu ke li wu ,dou ying gai dui ke li wu de sheng wu an quan xing you zu gou chong shi he quan mian ren shi ,dui you qian zai sheng wu du xing de ke li wu ying jia yi you xiao fang hu 。yan jiu gong zuo ke wei quan mian li jie he yun yong na mi ke li wu sheng wu yun zhuai dai xie ji zhi ,fa zhan you xiao yi zhi ke li wu du xing fang fa ,geng shen ru kai fa li yong na mi ke li cai liao di gong li lun yi ju he shu ju zhi cheng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学技术大学的荣蕊,发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文,是一篇关于生物安全论文,纳米颗粒论文,呼吸暴露论文,毒性抑制论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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