主题：【第六届原创】纳米材料的潜在毒性

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发表于：2011/12/20 15:37:06 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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当今，纳米材料已成为高科技的卖点，纳米化妆品、纳米药物、纳米羽绒服等目前都被炒得火热。比如添加纳米材料的化妆品，防晒功能更强，可有效杀灭隔绝有害菌等。但是越来越多的研究表明，大小只有十亿分之一米的纳米颗粒有可能穿过皮肤，进入人类的血液循环系统，并被传送到大脑、肺部等人体器官当中。

最早是2004年，英国的一位学者指出纳米材料的危害性，文章发表在《科学》上。认为这种尺寸级别的颗粒，能够直接进入人体，穿透人体的安全屏障。最近，A. Sood等在Nature Nanotechnology上发表了一篇 Signalling of DNA damage and cytokines across cell barriers exposed to nanoparticles depends on barrier thickness。

文章介绍说，随着纳米材料越来越多的应用在医药、电子、航空等领域，人体与纳米材料的接触也不可避免的增加，从外部来说，周围环境中有很多非常细微的纳米颗粒；从内部来说，纳米颗粒用于体内成像及肿瘤治疗等。研究表明，纳米颗粒可以产生活性氧进而引发氧化损伤，因此，纳米颗粒应用在消费品方面之前应该对其潜在的毒性进行仔细的评估。

细胞屏障以各种形态存在于身体内，在抵御外界纳米颗粒侵犯，在保护细胞方面起到很重要的作用。比如，与泪膜在一起的角膜上皮细胞屏障是多层的，可以阻止病原体、过敏原、刺激物等进入眼睛。但是，限制微小物体如细菌等向脑脊液的扩散的血脑屏障是由内皮细胞的单分子层屏障组成的。胎盘屏障可以调节母体和胎儿之间的物质交换，其结构会在妊娠期间发生变化，早期妊娠阶段，胎盘绒毛被多核合胞体滋养层细胞组成的双分子层细胞覆盖，直接依赖细胞滋养层。之后，胎盘屏障会变的明显一些，但也不是完全的单分子层，还是有一层不完全的细胞滋养层。

我们之前的研究发现钴铬纳米颗粒不需要穿过细胞屏障，就可以引起多层细胞屏障另一侧细胞染色体中DNA的损伤和畸变，这种间接的损伤是由屏障中缝隙连接蛋白之间的细胞的信号传递导致的，其中以ATP和Ca2t作为信使。那么，纳米颗粒的这种间接效应是否会因为不同类型的细胞屏障而发生改变？这是一个很值得研究的领域。

我们通过体内、体外以及体内模型的研究发现，纳米颗粒的这种间接效应取决于细胞屏障的厚度，双分子层或者多分子层屏障可以导致DNA损伤，引起间接毒性，但是单分子层屏障不会产生类似的作用。

研究发现，胚胎滋养层以及角膜屏障都可以产生这种间接的损伤信号，并且已经在小鼠以及人体胚胎的体外组织培养中得以证实。如果这种基于屏障厚度的信号传导是所有屏障的一个共同特点，那么我们的研究结果可以为如何减少纳米材料负面作用提供很重要的帮助，并可能提供新的治疗方法。

附件：

nnano.2011.188.pdf