利用核分析技术的研究几种典型纳米材料对A549细胞的毒性效应.pdf

摘要 纳米二氧化钛材材料、石墨烯及其复合材料是当前研究比较热门且具有代表 性和应用广泛的几种典型纳米材料。纳米二氧化钛材料主要以锐钛矿型和金红石 型两种不同的晶相存在，它们因其特殊的物理化学特性广泛应用于涂料、化妆品、 水污染处理、催化剂、电子材料、药品以及生物医学等方面。石墨烯及其衍生材 料近些年也成为科学各个领域中众所瞩目的热门材料，在信息领域、能源领域、 器件制造以及生物医学领域，均有潜在的研究价值和应用前景。由于这两种材料 在生物医学领域的应用前景较大，很可能成为新的疾病诊断、治疗方式、药物开 发的突破口，因此研究其与细胞之问的相互作用就显得非常重要。 本课题以人肺腺癌细胞A549为作用对象，利用分子生物学技术、电子显微 技术、同步辐射技术等多种手段，在细胞和分子水平上，比较系统全面的研究了 两种晶型纳米二氧化钛材料、石墨烯及其衍生材料的生物学效应、对细胞的毒性 效应及其可能的作用机理，以便为这几种典型的纳米材料的安全利用提供有效的 理论依据。研究所取得的主要结果如下： l、由分子生物学技术研究得到，两种晶型Ti02NPs对A549细胞的细胞膜、 线粒体有不同程度的毒性损伤但存在明显性差异，这可能是由于晶相的不同所造 成的。 2、从形态学上观察，锐钛矿型Ti02NPs主要以几十纳米的粒子团聚体分布 于细胞膜附近，且未明显观察到细胞膜破损的现象，而金红石型Ti02NPs主要以 几百纳米的粒子团聚体分布在细胞质中。 3、光谱学分析结果发现，两种晶型Ti02NPs确实和细胞内的某些物质发生 了反应，但晶相结构的不同与材料对细胞的作用位点没有影响。 4、GO具有较好的生物兼容性，对细胞并未引起严重的毒性损伤。 5、G．T进入细胞后，Ti02与石墨烯分离，引起了对A549细胞的毒性损伤， 这与TiOz单独作用细胞引起的损伤相类似，由此可见石墨烯衍生物材料对细胞 的损伤主要来源于附载的金属材料，这可能是由于氧化应激造成的。 关键词：纳米二氧化钛颗粒，晶型，石墨烯，细胞毒性，超微结构变化，精细结 ‘ 构 U ABSTRACT arethe and andits typical compositeshot，representative Ti02nano．materials，graphene form a scale areinthe ofanatase nanometer nanopaticles materials，withlarge application．Ti02 andchemical llano‘materialsare andmile．Becauseofitsspecialphysical properties，Ti02 in material， used treatment，catalyst，electronic alreadlywidely paints，comestics，waterpollution field its arethe inscientific andSO a