銳鈦礦型納米二氧化鈦顆粒生物學(xué)效應(yīng)的研究.pdf

1、納米二氧化鈦是一種新型的無機化工材料，由于其具有宏觀量子隧道效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等性質(zhì)，使其在化妝品、陶瓷、涂料、顏料、食品保鮮、空氣凈化等與人們生活密切相關(guān)的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，給我們的生活帶來重大變革。因此納米二氧化鈦也成為國內(nèi)外科技界研究的熱點。由于與人體接觸密切，各種數(shù)量級的納米二氧化鈦能隨產(chǎn)品以各種不同的途徑進入人體，所以對其毒性的研究迫在眉睫。在體水平上，由于呼吸道接觸納米顆粒是最為常見的方式，尤其是粒徑為

2、20nm 左右的TiO2顆粒，通過呼吸道進入人體后約50％左右首先會沉積在肺泡中，進而會導(dǎo)致肺部炎癥、纖維化甚至導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生；同時，在細胞水平上，納米二氧化鈦材料可以進入細胞，會造成細胞膜的破壞，線粒體損傷，細胞核DNA的斷裂等損傷效應(yīng)。因此，需要從在體和離體水平研究納米二氧化鈦引起的毒性效應(yīng)。本實驗選用粒徑小于25nm的銳鈦礦型二氧化鈦材料建立SD大鼠的肺組織和肺腺癌A549細胞暴露的模型，利用透射電子顯微鏡技術(shù)、激光掃描共聚焦顯微

3、鏡技術(shù)、光學(xué)顯微鏡技術(shù)、同步輻射X 射線吸收精細結(jié)構(gòu)技術(shù)及LDH、ATP和CCK-8檢測等分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合，在細胞水平和動物水平上研究納米二氧化鈦顆粒導(dǎo)致的毒性效應(yīng)。本實驗首先討論了銳鈦礦型TiO2納米顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的研究了TiO2納米顆粒對肺組織超微結(jié)構(gòu)的影響及病理損傷，全面的探討了TiO2納米顆粒對肺腺癌A549細胞的細胞膜、線粒體及細胞整體超微結(jié)構(gòu)的影響，并進一步考察了TiO2納米顆粒的生物學(xué)效應(yīng)與作用劑

4、量和作用時間之間的關(guān)系。
　　 研究結(jié)果如下：1. TiO2納米顆粒在功率300W、溫度25 ℃、超聲解聚30min的條件下，分散狀況良好，分散后TiO2納米顆粒的局域結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表面形成少量的水合二氧化鈦物質(zhì)。2.TiO2納米顆粒對肺組織的病理損傷及超微結(jié)構(gòu)的損傷與其作用劑量呈現(xiàn)相關(guān)性。3. TiO2納米顆粒對A549細胞膜的損傷程度與其作用濃度呈現(xiàn)相關(guān)性。4. TiO2納米顆粒對A549細胞線粒體的損傷與其作用時間呈現(xiàn)相關(guān)