纳米毒理学论文-段广新

纳米毒理学论文-段广新

导读:本文包含了纳米毒理学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:氧化石墨烯,还原,细胞毒性,微丝蛋白

纳米毒理学论文文献综述

段广新[1](2017)在《石墨烯及其衍生物的纳米毒理学研究》一文中研究指出石墨烯是一种只有单原子层厚度的二维碳纳米材料。因其独特的理化性质,吸引了众多研究者的兴趣,并在储能、光学尤其是在生物医学领域中展现了巨大的应用潜力。所以研究其生物毒性非常重要,然而,现有关于石墨烯毒性评价的研究多集中于表象,对其潜在的分子机制知之甚少,并且存在着较大的争议。因此,急需对石墨烯材料的生物毒性进行系统和深入的研究。本课题使用实验手段与理论计算相结合,从多个方面研究石墨烯及其衍生的生物毒性行为,并深入的挖掘其潜在的分子机制,旨为石墨烯及其衍生物的生物医学应用提供理论指导。第一章γ射线诱导不同还原程度还原氧化石墨烯的生物毒性研究。目的:探索一种清洁、简便的氧化石墨烯(GO)的还原方法,并研究不同还原程度的还原氧化石墨烯(rGO)的生物毒性差异。方法:γ射线照射,还原GO至rGO;紫外光谱、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)表征还原的rGO;CCK-8、细胞形貌、细胞凋亡、细胞自噬和活性氧(ROS)产生评价不同还原程度的rGO的细胞毒性;集落形成和电镜成像检测不同还原程度的rGO诱导的细菌毒性。结果:γ射线可以还原GO至rGO,通过控制照射剂量,可以得到不同还原程度的rGO;rGO还原程度越高,诱导细胞的细胞毒性越大、细胞自噬和凋亡越严重、产生的ROS量越高;中间还原态的rGO对细菌的集落形成和形态影响最大。第二章GO纳米片与微丝蛋白相互作用的研究目的:探索前文中已被证实生物毒性较小的GO的新的毒性机制。方法:光学显微镜观察GO处理后细胞的形貌变化;电镜成像和免疫荧光观察亮点的本质,并分析其与微丝蛋白的联系;MD模拟揭示GO纳米片和微丝蛋白相互作用的分子机制;划痕恢复实验和单细胞追踪实验分析GO损伤微丝蛋白后对细胞行为的影响。结果:GO处理后细胞膜上出现的具有强折光性的亮点是通过损伤微丝蛋白引起细胞膜塌陷产生的孔洞;MD模拟结果显示,GO纳米片可以插入到微丝蛋白四聚体(微丝蛋白的螺旋重复单元)的链间间隙中,最终破坏微丝蛋白;GO处理显着降低了细胞的运动能力。第叁章氧化石墨烯表面蛋白包被弱化其引起的细胞毒性的研究目的:探究GO表面吸附蛋白后,弱化其细胞毒性的分子机制。方法:AFM和蛋白定量分析GO对蛋白质的吸附;CCK-8和Live/dead检测GO在有无蛋白包被的细胞毒性变化;通过电镜成像观察GO对细胞膜的损伤;通过MD模拟和分子相互作用检测分析蛋白质包对GO与细胞膜相互作用的影响;侧向角散射(SSC)分析蛋白包被对GO被细胞内吞的影响;通过检测ROS产生、细胞凋亡和细胞周期变化,分析蛋白包被对GO诱导细胞生物损伤的影响。结果:GO与蛋白质预混后,可快速吸附蛋白质;蛋白包被后的GO引起的细胞毒性显着降低;蛋白包被可显着弱化GO对细胞膜的损伤;蛋白包被在石墨烯片层上形成空间位阻,弱化了石墨烯与细胞之间的相互作用;蛋白包被后的GO被细胞的摄入量显着降低,进而减少GO诱导的细胞中ROS的产生、缓解了裸的GO诱导的细胞凋亡和周期阻滞。结论:(1)高剂量的γ射线可以将GO还原为rGO;且还原程度越高的rGO细胞毒性越大;然而,还原程度过高的rGO,随着还原程度的提高,杀菌能力显着减弱;(2)GO处理后,细胞表面出现的亮点与自噬无关,是GO通过与微丝蛋白相互作用,损伤微丝蛋白,进而引起细胞膜塌陷形成的孔洞;GO损伤微丝蛋白后会减弱细胞的运动能力。(3)GO进入生物环境中,蛋白质等生物大分子,会快速吸附到片层表面形成蛋白包被;GO表面的蛋白包被可以显着的弱化GO与细胞膜磷脂分子的相互作用,进而减轻GO诱导的物理损伤;蛋白质包被减少了细胞对GO的摄入,进而减轻GO诱导的生物损伤。本论文紧紧围绕着石墨烯及其衍生物的纳米毒理学问题,研究了不同还原程度rGO的生物毒性、GO对细胞微丝蛋白的损伤和蛋白包被对GO诱导的细胞毒性的影响,并着重对它们的分子机制进行了深入的研究。本论文的工作补充了石墨烯材料的纳米毒理学研究,并对石墨烯及其衍生物的毒性机制提出新的见解,为其今后的生物医学应用提供参考和理论指导。(本文来源于《苏州大学》期刊2017-03-25)

王黎明,陈春英[2](2016)在《纳米毒理学研究中的纳米分析方法》一文中研究指出纳米材料从暴露到产生毒理学效应,涵盖了生物分子吸附、降解、催化、氧化还原等物理化学过程。阐明生物学效应的化学机制,迫切需要研究宏观生物体系中纳米颗粒的状态与行为,需要建立纳米材料的精确定位、准确定量分析方法。针对纳米材料分析难题,我们以同步辐射等技术为基础,发展了原位、灵敏的定量与定位分析方法,系统地研究了纳米材料的生物学效应,并阐明机制。建立纳米材料与蛋白质吸附界面结构的解析及原位成像方法,揭示蛋白质稳定吸附于纳米材料表面可降低毒性的规律。提出以化学形态为基础来实现金属纳米材料可靠成像的策略,并发展叁维高分辨单细胞成像方法,阐明纳米材料化学转化、自由基产生等协同诱导毒性的机制。发展纳米材料催化过程中自由基测定与成像方法,阐明自由基调控细胞信号通路,实现细胞对化疗药物增敏机制。这些创新的分析方法,为纳米生物学效应机制研究提供了准确、可靠的化学形态、结构、成像信息,将为纳米生物医学研究提供重要的分析方法。(本文来源于《2016(第二届)毒性测试替代方法与转化毒理学(国际)学术研讨会暨有害结局路径(AOP)与风险评估培训会议论文集》期刊2016-09-11)

孙晋都,薛玉英[3](2015)在《PBPK模型在纳米毒理学研究中的应用进展》一文中研究指出纳米材料在现实生活中应用广泛,纳米材料的安全性仍然是人们值得考虑的问题。通过构建一系列的细胞体外模型和动物体内模型,对纳米材料作了相应的生物安全性评价;基于现实生活的需要,将实验数据合理外推至人群,是对纳米材料生物安全性研究的最终目的。本文对能将实验数据较好的外推至人群的生理药物代谢动力学(PBPK)模型进行介绍,主要对已建立的与纳米材料相关的PBPK模型作了解,如:纳米银颗粒、氧化锌纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒以及氧化铜纳米颗粒;另外,本文也对PBPK模型在纳米毒理学研究中应用的局限性作简要的探索,并提出在模型自身可信限水甲之上如何作出参数调整的假设,以此来提高PBPK模型数据外推的准确性。生理药物代谢动力学(PBPK)模型是根据现有的人类或者其他动物的解剖和生理知识及其生物化学数据建立,通过数学方法模拟化学物质在体内的吸收、分布、代谢和排泄的过程,进而实现剂量外推和种间外推的过程;生物药代动力学模型在毒理学研究中又称为生物毒代动力学模型(PBTK模型),PBPK模型具有将实验数据外推的独特优势,近年来在毒理学研究中得到了较广泛的应用。该模型能将每个相应的组织器官单位单独作为一个房室看待,以"生理学室"代替经典模型中房室模型,这些"生理学室"分别代表与外源化学物体内分布主要相关的脏器、组织或体液。当外源化学物随血流进入脏器后可透过生物膜进入"生理学室",通过各种清除率描述离开该"生理学室"是可能发生的消除,如代谢清除率、排泄清除率。根据质量守恒定律,按照生物解剖建立微分方程,并对方程组求解,得出各个脏器和组织的外源化学物浓度与时间的关系。采用这种方法,可基本明确外源化学物在体内动态变化的实际情况。在综合探讨生理药物代谢动力学(PBPK)模型后,能提高研究人员对PBPK模型在纳米材料生物安全性评价上的重视程度,这也将是纳米材料毒理学研究的趋势。(本文来源于《中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛论文集》期刊2015-10-25)

赵峰,孟幻,晏亮,汪冰,赵宇亮[4](2015)在《纳米生物效应与纳米毒理学中的剂量与表面化学效应关系(英文)》一文中研究指出生命过程是由一系列发生在纳米尺度上的程序化、多级次、多步骤的化学、物理或生物学过程组成.有趣的是,在构成细胞的亚细胞器中或它们之间发生的这些复杂过程,很多需要对生物分子(如蛋白质、核酸等)进行纳米尺度空间上的精确调控,以维持生命过程的正常进行.因此,理解在纳米尺度下物质与生命体系的相互作用,对生命科学与纳米科学、化学、材料科学、医学、环境健康科学和毒理学等领域的交叉和融合,将提供独特的视点和启迪.本文从纳米化学的角度,系统归纳影响纳米材料在体内的生物蓄积、作用器官(或靶器官)和体内毒性的关键因素,主要集中在纳米表面化学修饰和剂量效应.由于已有的纳米材料很多,本文重点分析了碳纳米管、金属相关(金属和金属氧化物)纳米材料以及量子点在生物体内的蓄积规律、作用器官选择性及其体内毒理;它们的剂量效应;以及纳米表面化学修饰对其体内蓄积规律、作用器官选择性及其体内毒理的调控作用.最后,我们从纳米化学的角度讨论这个领域具有挑战性的科学问题以及建立概念性知识框架尚需要深入研究的方向.这篇综述是我们将纳米毒理学领域的知识系统化的持续努力的一部分.(本文来源于《Science Bulletin》期刊2015年01期)

薛玉英,张婷,唐萌[5](2013)在《生理毒物动力学模型在纳米毒理学研究中的应用进展》一文中研究指出纳米材料的生物安全性问题已引起全世界的高度重视。研究显示,纳米颗粒具有穿透各种生物膜屏障从而进入机体不同组织的能力,可能对人类健康和环境带来威胁。然而由于纳米材料的多样性及自身性质的特殊性,不同研究的实验数据难以互相比较,给纳米生物安全性研究提出了新的挑战,而生理毒物动力学(PBTK)模型是建立在机体性能和物质特性基础上的一种整体模型,不仅可预测组织中的浓度变化,而且可将动物实验结果外推至人,在纳米材料暴露风险评估中显示良好应用前景。毒物动力学(toxicoki-netics)是用数学方法定量地研究化合物在体内的吸收、分布、代谢、排泄等动态变化过程的一门学科。经典毒物动力学房室模型已被广泛应用,但组成模型基本单位的"房室"仅是一个数学上的抽象概念,没有实际的解剖学和生理学意义。PBTK模型是指一种更符合毒物在体内动态变化的具体状况的模型。该模型中,以与毒物体内分布有主要关系的单个或多个脏器、组织或体液的"生理学室"来代替经典毒动学模型中的隔室,毒物以血流的传输为驱动力,随血流透过各种生物膜进入某"生理学室",离开时可能发生的消除则以该"生理学室"的各种清除率(代谢清除率、排泄清除率)进行描述。最后根据质量平衡关系,对每一生理学室可建立一个微分方程描述化学毒物在室内动态变化,涉及多少个生理学室,则可列出多少个方程,这一套方程组即是PBTK模型的表达方式。求解方程组可得到各组织或器官的毒物浓度与时间的关系。采用这种方法可更明确阐述毒物在人或动物体内吸收、分布、代谢、排泄过程的真实情况,从而预测靶组织中毒物的剂量。PBTK模型最大的优势在于可将动物实验结果进行"种属间外推",即将动物实验结果外推至人,并可实现不同生理条件下,不同剂量、不同给药途径和给药方案之间的"推导"。因此在新药开发和毒理学领域已得到广泛应用。在纳米材料风险评估研究中,PBTK模型的研究尚处于起步阶段,LI等在ACS Nano上发表综述强调PBTK模型在纳米研究和风险评估中的重要作用以及应用前景。OECD等组织也将PBPK模型列为纳米材料风险评估的有效定量工具。PBTK模型在纳米材料的设计、安全使用和风险评估中发挥重要作用。(本文来源于《中国毒理学会第六届全国毒理学大会论文摘要》期刊2013-11-12)

张阳,朱琳,王璐璐[6](2013)在《Nano-QSAR:纳米毒理学领域的新方法》一文中研究指出随着纳米毒理学实验研究的不断深入,反映纳米材料生物毒性效应的数据也不断丰富,以这些数据为基础建立的定量结构活性关系(QSAR)模型开始发挥其在纳米材料潜在毒性研究和预测方面的作用。纳米材料的QSAR(Nano-QSAR)研究以经典QSAR模型为指导,结合纳米材料特殊的物理化学性质,提供了一种对纳米材料快速筛选和优先测试的新途径。本文就Nano-QSAR的前期研究现状,从纳米材料结构描述符、毒性效应数据和建模方法3个方面分析了模型的构建流程和框架;通过列举部分研究成果和主要的模型指标,初步探讨了建模方法的选择和结构描述符的识别;最后指出目前Nano-QSAR研究面临的挑战和今后努力的方向。(本文来源于《生态毒理学报》期刊2013年04期)

白毅[7](2012)在《纳米毒理学研究待驶入快车道》一文中研究指出由中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会、中国毒理学会共同主办,国家纳米科学中心承办的“第六届纳米毒理学国际大会”近日在北京召开。专家在会上指出,纳米毒理学是纳米安全性的科学基础,我国在此领域的研究已走在世界前列,但建立纳米安全知识体系、评估体系和标(本文来源于《中国医药报》期刊2012-09-18)

白毅[8](2012)在《纳米毒理学国际大会首次在我国召开》一文中研究指出本报北京讯 由中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会、中国毒理学会共同主办,国家纳米科学中心承办的“第六届纳米毒理学国际大会”9月4日~7日在北京召开,这也是首次在亚洲召开的纳米毒理学领域的国际盛会。 会议期间,针对纳米毒理学、纳米生物学(本文来源于《中国医药报》期刊2012-09-11)

杨朝晖[9](2012)在《第六届纳米毒理学国际大会在京召开》一文中研究指出本报北京9月5日电 ( 杨朝晖)“由于信息不对称,纳米科技的风险有时也可能被误读和放大。”中国科学院院长白春礼在今天举行的第六届纳米毒理学国际大会上强调,如何及时、公开地与公众和工业界交流纳米安全性研究工作的进展和信息共享,以及公众对新兴科学技术的(本文来源于《科技日报》期刊2012-09-06)

张智勇,赵宇亮,柴之芳[10](2011)在《纳米毒理学研究中的放射分析方法》一文中研究指出随着纳米技术及其应用的迅速发展,纳米材料对生命体和生态环境的影响引起了社会公众、纳米产品生产厂家、科研工作者和各国政府的密切关注。纳米毒理学已成为纳米技术和毒理学的重要分支。纳米毒理学研究依赖于多种分析方法,用于纳米材料物理化学特性的表征及检测生命体中的纳米材料。放射分析方法由于其高灵敏度、高准确度、原位和体内分析能力,在纳米毒理学研究中能够发挥重要作用。本文综述了放射分析方法在纳米毒理学研究中应用的最新进展,重点介绍了针对不同纳米材料的放射性标记技术。(本文来源于《化学进展》期刊2011年07期)

纳米毒理学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

纳米材料从暴露到产生毒理学效应,涵盖了生物分子吸附、降解、催化、氧化还原等物理化学过程。阐明生物学效应的化学机制,迫切需要研究宏观生物体系中纳米颗粒的状态与行为,需要建立纳米材料的精确定位、准确定量分析方法。针对纳米材料分析难题,我们以同步辐射等技术为基础,发展了原位、灵敏的定量与定位分析方法,系统地研究了纳米材料的生物学效应,并阐明机制。建立纳米材料与蛋白质吸附界面结构的解析及原位成像方法,揭示蛋白质稳定吸附于纳米材料表面可降低毒性的规律。提出以化学形态为基础来实现金属纳米材料可靠成像的策略,并发展叁维高分辨单细胞成像方法,阐明纳米材料化学转化、自由基产生等协同诱导毒性的机制。发展纳米材料催化过程中自由基测定与成像方法,阐明自由基调控细胞信号通路,实现细胞对化疗药物增敏机制。这些创新的分析方法,为纳米生物学效应机制研究提供了准确、可靠的化学形态、结构、成像信息,将为纳米生物医学研究提供重要的分析方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米毒理学论文参考文献

[1].段广新.石墨烯及其衍生物的纳米毒理学研究[D].苏州大学.2017

[2].王黎明,陈春英.纳米毒理学研究中的纳米分析方法[C].2016(第二届)毒性测试替代方法与转化毒理学(国际)学术研讨会暨有害结局路径(AOP)与风险评估培训会议论文集.2016

[3].孙晋都,薛玉英.PBPK模型在纳米毒理学研究中的应用进展[C].中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛论文集.2015

[4].赵峰,孟幻,晏亮,汪冰,赵宇亮.纳米生物效应与纳米毒理学中的剂量与表面化学效应关系(英文)[J].ScienceBulletin.2015

[5].薛玉英,张婷,唐萌.生理毒物动力学模型在纳米毒理学研究中的应用进展[C].中国毒理学会第六届全国毒理学大会论文摘要.2013

[6].张阳,朱琳,王璐璐.Nano-QSAR:纳米毒理学领域的新方法[J].生态毒理学报.2013

[7].白毅.纳米毒理学研究待驶入快车道[N].中国医药报.2012

[8].白毅.纳米毒理学国际大会首次在我国召开[N].中国医药报.2012

[9].杨朝晖.第六届纳米毒理学国际大会在京召开[N].科技日报.2012

[10].张智勇,赵宇亮,柴之芳.纳米毒理学研究中的放射分析方法[J].化学进展.2011

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