纳米材料生物效应及其毒理学研究进展

纳米材料毒理效应研究进展

纳米材料毒理效应研究进展 摘要:纳米科学与信息科学和生命科学并列, 已经成为21 世纪的三大支柱科学领域。随着纳米技术的迅速发展,人们对纳米材料安全性及其生物效应信息的需求不断增加。纳米毒理学,作为一门“关于纳米设备和纳米结构的相关生物效应及其问题的科学”已逐渐引起了人们的关注。纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使其与宏观材料相比具有特殊的理化性质、生物活性和生物动力学过程,从而对人体产生各种潜在危害，同时对环境、动植物存在危害。本文就目前纳米毒理的研究进展作以下综述。 关键词: 纳米颗粒纳米毒理安全性 纳米技术是通过操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列组合成新物质的技术，其研究范围在1～100 nm之间的物质组成。应用纳米技术研制出来的物质称纳米材料。直径小于100 nm的颗粒物质称为纳米颗粒。 人类的发展过程始终暴露于空气中的纳米颗粒之中。现代的手机涂层中有纳米颗粒，防晒霜中有纳米二氧化钛颗粒，口红中有氧化铁纳米颗粒；纳米材料也广泛应用于工业催化、工程材料、生物和医学等方面。但就在科学家肯定纳米材料对社会做出贡献的同时，这些新型的、高科技的纳米产品对我们的生存环境、人体健康会带来负面影响。2003年在美国召开的第25届全美化学年会上，科学家们就提出了金属、陶瓷和有机纳米薄片很可能具有毒性。纳米毒理学,作为一门“关于纳米设备和纳米结构相关生物效应及其问题的科学”已逐渐引起了人们的关注。它的发展不仅为纳米材料和设备的安全性评价提供了理论依据,还将通过对其毒副作用的研究提供相应的预防措施,进一步扩展纳米技术的应用领域。 近年来，许多国家都对纳米材料的毒理效应进行了研究，研究范围主要集中在纳米二氧化钛、二氧化硅、碳纳米管、富勒烯和纳米铁粉等少数几种物质对人体、动物、植物、微生物的的影响，并取得了一些初步成果，某些负面影响已被证实。纳米材料具有改变生命机体内分子性质的能力,在一定条件下纳米颗粒可以穿透皮肤、血液或脑的屏障,对皮肤、呼吸系统、循环系统以及脑等产生负面作用并在这些部位聚集积累。纳米材料具有对生物和环境安全的危害。 从毒理学角度讲，纳米材料的生物安全性与其粒径有关，当粒径减小到一定程度原本无毒或毒性较小的材料也显示出毒性或者毒性增强。同时发现其毒性与剂量的大小也有重要联系，剂量较大时会显示出较大的毒性。 纳米材料可以穿越血脑屏障，血睾屏障，胎盘屏障等其他材料难以穿越的屏障，并可以与特定的器官产生特殊的毒性。虽然可能由此引起对中枢神经系统，精子形成，及胎儿早期发育等造成不良影响，但是正因为纳米材料的穿透性，可以作为药物载体，为药物的靶向治疗提供了一个思路。虽然有事实证明纳米材料存在对人体的隐患，但是更多的试验显示纳米材料是低毒性或无毒，甚至其优异性能带来的特殊效应使得纳米材料应用前景非常广泛。 研究表明纳米TiO2 等纳米颗粒的浓度和大小对生物的死亡有很大的影响。将水蚤暴露于四氢吠喃过滤和超声两种方法制备的各浓度纳米材料水溶液中,结果发现经四氢吠喃过滤处理的TiO2 导致大型蚤死亡,并呈剂量反应关系。经过四氢吠喃处理的比水搅拌处理的纳米C60毒性更大。尽管细胞启动自我保护机制诱导了抗氧化酶的生成,却未能消除TiO2 纳米颗粒产生的毒副作用。进一步的研究观察到了纳米TiO2 颗粒引起的一系列生物效应。Rahman等在比较了20 nm的超细TiO2颗粒和200 nm的TiO2 颗粒对大鼠胚胎成纤维细胞的影响时发现,经20 nm的

纳米材料的毒理学和生物安全性研究进展

生堡亟随匿堂盘壶！Ｑ塑生！月筮塑鲞星！翅￡！！！』堕！丛型：＆坠磐盟！Ｑ塑：！些塑，盟些兰 纳米材料的毒理学和生物安全性研究进展 刘建军何浩伟龚春梅庄志雄 纳米材料是指物质结构在三维空间内至少有一维处于 纳米尺度…（０．１—１００ｌｌｍ，１ａｍ＝１０一ｍ），或由纳米单元构 成的材料，被誉为“２１世纪的新材料”，这一概念首先是由美 国国家纳米计划（ＮＮＩ）提出来的。这些具有独特物理化学 性质的纳米材料，对人体健康以及环境将带来的潜在影响， 目前已经引起公众、科学界以及政府部门的广泛关注。随着 纳米技术的完善和应用规模的扩大，纳米材料将被迅速普及 和广泛应用旧ｏ。 据报道，目前世界范围内市场上有超过４００种消费品建 立在纳米材料的基础之上ｐ１，预计到２０１４年全球市场的纳 米科技产品价值将达２．６兆亿美元ＭＪ。为了了解应用于这 些产品中的纳米材料的潜在影响，就要熟悉和掌握其潜在暴 露风险、材料性质、产品生命周期及其在每一点性质和周期 上的潜在危险”Ｊ。自２０００以来，国内外对于纳米材料的生 物安全性和毒理学问题展开了日益深入的讨论和研究净“。 一、纳米材料的特殊效应和应用 纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、 化学特性”］，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电， 原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导 电。这是由于纳米材料特有的４大特殊效应所致¨１：即小尺 寸效应（８ｍａＬｌｓｉｚｅｅｆｆｅｃｔ）、表面效应（￥ｕｒｆａｃｅｅｆｆｅｃｔ）、量子尺 寸效应（ｑｕａｎｔｕｍｓｉｚｅｅｆｆｅｃｔ）和量子隧道效应（ｑｕａｎｔｕｍ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）；上述效应可导致纳米材料具有异常的吸附 能力、化学反应能力、分散与团聚能力，上述特性在赋予纳米 材料广泛应用的同时也带来一系列的负面效应。这些已被 证实，以及有待被证实的负面效应给当前迅猛发展的纳米科 技带来了一定的隐患。现将纳米材料理化特性涉及的应用 研究领域归纳如表１［９－１０３。 二、纳米材料的毒理学研究现状 Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ等０１１］２００４年首先提出了“纳米毒理学” （ｎａｏｎｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ）这一概念，次年Ｏｂｅｒｄ／Ｓｒｓｔｅｒ等¨２１发表文章 支持这一概念并称之为“从超细颗粒物的研究中演变而来 的新学科”。自从Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ等发表论文之后，纳米毒理学 的发展步人了新轨道，在世界范围内召开的关于纳米材料毒 理学的会议越来越多，在各大学术网站上搜索到相关文章也 逐年增多。 ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｒａａ．ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－９６２４．２００９．０２．０１６ 基金项目：深圳市科技计划（２００７０２１５９） 作者单位：５１８０２０深圳市疾病预防控制中心毒理研究室 通信作者：庄志雄，Ｅｎｕ６１：ｊｕｎｉｉ８＠１２６．咖 ?１５９?．综述． 表１纳米材料理化特性涉及的应用研究领域‘９‘１０］研究应用领域材料和应用举例 电子学 磁学 光学 生物医药能源化工环保化工建筑、机械电极（纳米碳管）、超导体、导电及绝缘浆料、量子器件、量子计算机等 纳米磁性材料、磁靶向制剂、固定化酶、生物分离提纯、磁记录、纳米微品软磁材料等化妆品（ＴｉＯ：）、隐身材料、发光材料、光通讯、光储存、光电脑等 纳米，Ｅ物医用材料（纳米羟基磷灰石）、生物薄膜、药物载体、蕈冈传送载体、药物输送、控释系统、纳米牛物传感器等 纳米催化、储能（碳纳米管储氢）、蓄热及能源转换、保温节能（纳米Ｓｉ０２）等 抗生素材料（纳米Ａｇ，Ｔｉ０２）、功能涂料（纳米Ｚｎ０２，Ｆｅ２０３）有害气体治理、废水处理、阻声降噪等 超硬、高强、岛韧、超塑性材料等 已有研究表明，纳米材料经吸人、皮肤、消化道及注射等 途径与机体接触后能迅速进入体内，并容易通过血脑、睾丸、 胚胎等生物屏障分布到全身各组织。纳米颗粒往往比相同 剂量、相同组分的微米级颗粒物更容易导致肺部炎症和氧化 损伤。现有的细胞水平、动物实验和一些零星的人群研究结 果显示，人造纳米材料可以引起氧化应激、炎症反应、ＤＮＡ 损伤、细胞凋亡、细胞周期改变、基因表达异常，蛋白质差异 表达，并可引起肺、心血管系统及其他组织器官的损害。我 们从纳米毒理学研究的不同层次分类阐述纳米材料毒理学 研究的概况，并对研究较多的材料（纳米碳管、ＴｉＯ：等）举例 说明。 （一）纳米材料毒理学分子水平的研究 基因组学、后基因组学、毒物基因组学和蛋白质组学的 研究，都属于分子水平的范畴。迄今为止，国内外对纳米材 料毒性研究，主要还是采用形态学和酶活性等细胞毒性检测 和整体动物水平实验的方法，从分子水平进行机制方面的研 究并不普遍，目前已见纳米碳材料的蛋白质组学研究。 Ｗｉｔｚｍａｎｎ和Ｍｏｎｔｅｉｒｏ－Ｒｉｖｉｅｒｅ¨纠研究了多壁纳米碳管 （ＭＷＮＣＴ）对角质化细胞蛋白质组表达的影响。用０．４ｍｓ／ ｌＴｌｌ的ＭＷＮＣＴ处理角质化表皮细胞（ＨＥＫ）２４和４８ｈ，抽提 蛋白进行双向电泳，并检测ＩＬ－１Ｂ、ＩＬ－６、ＩＬ－８、ＩＬ－１０和ＴＮＦ．ａ 等细胞因子的变化。通过ＰＤＱｕｅｓＯＤ软件分析发现有 １５２个蛋白发生了显著的差异表达，细胞炎性因子ＩＬ－８浓度 在ＭＷＮＣＴ处理ＨＥＫ细胞２４和４８ｈ后显著增加，ＩＬ．１Ｂ在 ４８ｈ时间点浓度显著上升，ＩＬ－６浓度则有所降低，ＴＮＦ－ａ的 浓度变得极低（＜０．０１ｐｇ／ｍ１）。这螳细胞因子的变化说明 ＨＥＫ暴露于ＭＷＮＣＴ后产生了炎症反应，而蛋白的差异表 达则说明纳米碳材料本身具有损伤性，对ＨＥＫ细胞蛋白质万方数据

纳米材料物理

纳米材料的基本效应 纳米材料的特殊性能是由于纳米材料的特殊结构，使之产生四大效应，即尺寸效应(量子尺寸效应、小尺寸效应)/表(界)面效应/量子效应(宏观量子隧道效应、库仑堵塞与量子隧穿)/介电限域效应,从而具有传统材料所不具备的物理、化学性能。 宏观尺度的金属材料在高温条件下，其能带可以看作是连续的。 (久保理论) 对于纳米金属颗粒来说，低温下能带的离散性会凸现出来。相邻电子能级之间的间隔d将随颗粒体积V的减小而增加。量子尺寸效应:当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象；纳米半导体颗粒存在不连续的最高被占据分子轨道（HOMO）和最低未被占据分子轨道能级（LUMO），能隙变宽的现象，均称为量子尺寸效应。 能带理论表明，金属费米能级附近电子能级一般是连续的，这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说，低温下能级是离散的，对于宏观物体包含无限个原子(即导电电子数N→∞)，由久保公式可得能级间距d→0，即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零；而对纳米微粒，所包含原子数有限，N值很小，这就导致d有一定的值，即能级间距发生分裂。当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须要考虑量子尺寸效应，这会导致纳米微粒磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观特性有着显著的不同。

Ag的电子数密度n = 6 × 1022/cm3，由公式 当T=1K时，能级最小间距d/kB=1，代入上式，求得d=20nm。根据久保理论，当d＞kB时才会产生能级分裂，出现量子尺寸效应.由此得出，当粒径d＜20nm，Ag纳米微粒变为 非金属绝缘体，如果温度高于1K，则要求d << 20nm才有可能变为绝缘体。这里应当指出，实际情况下金属变为绝缘体除了满足d＞kB外，还需满足电子寿命>h/d的条件。实验表明，纳米Ag的确具有很高的电阻，类似于绝缘体，这就是说，纳米Ag满足上述两个条件。 Shift to higher energy in smaller size Discrete structure of spectra Increased absorption intensity

(完整版)纳米材料四大效应及相关解释

纳米材料四大效应及相关解释 四大效应基本释义及内容： 量子尺寸效应：是指当粒子尺寸下降到某一数值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时，导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。 小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。 表面效应：球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比。随着颗粒直径的变小，比表面积将会显著地增加，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应。 宏观量子隧道效应：当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。 四大效应相关解释及应用： 表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径的变小比表面积将会显著地增加。例如粒径为10nm时，比表面积为90m2/g；粒径为5nm时，比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。粒子直径减小到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为处于表面的原子数较多，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱

纳米材料的毒性研究

纳米材料的应用及毒性研究必要性 纳米材料是指三维结构中至少有一维大小在纳米（10-9米）尺度上的材料。由于纳米材料具有特殊的物理化学特性，使其在很多领域具有广泛的应用，比如：化工、陶瓷、微电子学、计量学、电学、光学以及信息通讯等领域[1]。近期研究发现纳米技术在生物、医药上也具有巨大的应用潜力，包括疾病诊断、分子成像、生物传感器荧光生物标记，药物和基因传输，蛋白质的检测，DNA结构探讨，组织工程学等[2]。目前市场上基于纳米技术的产品有很多，包括涂料，化妆品，个人护理品和食品增补剂[3]。因此人类暴露于纳米颗粒的途径多种多样，吸入，摄取以及皮肤途径。而且，出于医学的目的，这些颗粒有可能直接被注射进入人体内[4]。一旦被人体吸收，各种类型的纳米颗粒就会分布到人体的大部分器官，甚至可以通过生物屏障，比如血脑屏障和血睾屏障[5,6]。 2003年，Science和Nature相继发表文章，探讨纳米材料的生物效应、对环境和健康的影响问题[7,8]。很多研究工作已经证明，纳米材料对生物体会造成 负面的影响。目前为止, 科学家们只对纳米TiO 2、SiO 2 、碳纳米管、富勒烯和纳 米铁粉等少数几个纳米物质的生物效应进行了初步的研究[9]。Vicki Colvin[7]强调："当这一领域尚处于早期阶段, 并且人类受纳米材料的影响比较有限时, 一定要对纳米材料的生物毒性给予关注. 我们必须现在, 而不是在纳米技术被广泛应用之后, 才来面对这个问题"。因此对纳米材料毒性的研究，不仅具有必要性而且具有紧迫性，是保证纳米科技顺利发展的前提，可以减少新兴科学对人类及自然界不必要的破坏。 纳米材料毒性研究现状 纳米材料具有粒径小、比表面积大的特点，量子效应在纳米尺度上开始支配物质的物理化学性质。这些特有的性质使得纳米材料的应用领域十分广泛[1]。然而，纳米材料对生物系统的不利影响引起了越来越多的关注。已经有很多研究证实，纳米材料并非有益而无害的，它们在细胞、亚细胞以及蛋白质水平上都影响着生物体[10]。纳米材料的粒径很小，因此它们和生物组织接触及作用的机会大大增加，正常尺寸下对生物体并无影响的物质在纳米尺寸下可能会对生物体产生毒副作用[10]。 ?SiO 2 纳米颗粒

纳米材料有毒吗

纳米材料有毒吗 摘要介绍了纳米材料的一些应用和几种主要纳米材料（如纳米TiO2、碳纳米管、纳米铁粉等）目前已取得的部分生物效应及毒理学的研究结果；讨论了纳米材料对人体和环境带来的潜在影响，及纳米颗粒材料未来的毒性研究重点，并对纳米材料安全性进行了展望。 关键词纳米材料毒性安全性 纳米是一种尺度，和米、毫米、微米一样，都是长度的计量单位。1纳米是10-9米，相当于人头发丝直径的万分之一。纳米技术是通过操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列组合成新物质的技术，其研究范围在1～100 nm之间的物质组成。应用纳米技术研制出来的物质称纳米材料。直径小于100 nm的颗粒物质称为纳米颗粒。 1 纳米材料的应用及其毒性问题的提出 20世纪80年代末诞生并急剧发展的纳米材料，我们并不陌生，其应用古今有之。古代字画所用的墨是由纳米级的碳墨组成；铜镜表面的防绣层是由纳米氧化锡颗粒组成。现代的手机涂层中有纳米颗粒，防晒霜中有纳米二氧化钛颗粒，口红中有氧化铁纳米颗粒；纳米材料也广泛应用于工业催化、工程材料、生物和医学等方面。但就在科学家肯定纳米材料对社会做出贡献的同时，一个新的科学问题——纳米生物效应与安全性，引起了人们的广泛关注。这些新型的、高科技的纳米产品对我们的生存环境、人体健康会带来负面影响吗？神奇的纳米材料有毒吗？ 2003年在美国召开的第25届全美化学年会上，科学家们就提出了金属、陶瓷和有机纳米薄片很可能具有毒性。欧洲和美国的科学家发表的一项长达20多年的与大气颗粒物有关的长期流行病学研究结果显示［1］：人的发病率与他们所生活环境空气中大气颗粒浓度和颗粒尺寸密切相关；死亡率增加是由剂量非常低的相对较小的颗粒物引起的；伦敦大雾事件中，有4000多人突然死亡；2004年北京连续3天被浓雾笼罩之后，呼吸道病人增加了两成。科学家分析，这主要是空气中纳米颗粒大量增加造成的。可见，纳米材料、纳米颗粒的毒性已成为专家的共识。纳米材料和纳米颗粒是不同的实体，下面所指的毒性研究主要是针对纳米颗粒而言的。

纳米材料的形貌控制.(DOC)

纳米材料的形貌控制 1 概述 纳米材料是指材料的三维尺寸中至少有一维处于纳米尺度(1-100 nm)，或由纳米尺度结构单元构成的材料。随着纳米材料尺寸的降低，其表面的晶体结构和电子结构发生了变化，产生了如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等宏观物质所不具有的特殊效应，从而具有传统材料所不具备的物理化学性质。纳米材料的尺度处于原子簇和宏观物质交界的过渡域，是介于微观原子或分子和宏观物质间的过渡亚稳态物质，它有着与传统固体材料显著不同的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应[1]，表现出奇异的光学、磁学、电学、力学和化学特性。 1.1 纳米材料的特性 1.1.1 量子尺寸效应 当粒子的尺寸下降到某一临界值时，其费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级，并且纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据的分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，使得能隙变宽的现象，称为纳米材料的量子尺寸效应。当能级间距大于磁能、热能、静电能或超导态的凝聚能时，量子尺寸效应会导致纳米颗粒光、电、磁、热及超导电性能与宏观性能显著不同。量子尺寸效应是未来光电子、微电子器件的基础。 1.1.2 小尺寸效应 当纳米材料的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等外部物理量的特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米颗粒表面层附近的原子密度减小，从而导致其光、电、磁、声、热、力学等物质特性呈现出显著的变化：如熔点降低；磁有序向磁无序态，超导相向正常相的转变；光吸收显著增加，并产生吸收峰的等离子共振频移；声子谱发生

改变等，这种现象称为小尺寸效应。纳米材料的这些小尺寸效应为实用技术开拓了新领域。 1.1.3 表面效应 表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变化而急剧增大后引起的材料性质上的变化。随着材料尺寸的减小，比表面积和表面原子所占的原子比例将会显著增加。例如，当颗粒的粒径为10 nm时，表面原子数为晶粒原子总数的20%，而当粒径为l nm时，表面原子百分数增大到99%。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些原子易与其他原子相结合以降低表面能，故具有很高的化学活性。这种表面原子的活性不但能引起纳米粒子表面输运和构型的变化，也会引起电子能级和电子自旋构象的变化，从而对纳米材料的电学、光学、光化学及非线性光学性质等产生重要影响。通过利用有机材料对纳米材料表面的修饰和改性，可以得到超亲水和超疏水等性能可调的纳米材料，可以广泛的应用于民用工业。 1.1.4 宏观量子隧道效应 量子物理中把微观粒子具有的贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来的研究发现一些宏观量，如超微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通以及电荷等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而发生变化。故称为宏观量子隧道效应。对宏观量子隧道效应的研究对基础及应用研究都有着重要意义。宏观量子隧道效应与量子尺寸效应一起都将会是未来微电子、光电子器件的基础。此外，纳米粒子还具有其它的一些特殊性质，如库伦阻塞与量子隧穿及介电限域效应等。 1.2 纳米材料特性对材料性能的影响 1.2.1 电学性能 电学性能发生奇异的变化，是由于电子在纳米材料中的传输过程受到空间维度的约束而呈现出量子限域效应。纳米材料晶界上原子体积分数增大，晶界部分

纳米材料的基本效应

第二章纳米材料的基本效应 §第一节表面效应 表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米粒子物理、化学性质的变化。 纳米粒子的表面原子所处的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同，存在许多悬空键，具有不饱和性质，因而极易与其他原子相结合而趋于稳定，具有很高的化学活性。 1、比表面积的增加 比表面积常用总表面积与质量或总体积的比值表示。质量比表面积、体积比表面积 (G代表质量，m2/g) (V代表颗粒的体积；m-1) 当颗粒细化时，粒子逐渐减小时，总表面积急剧增大，比表面积相应的也急剧加大。 如：把边长为1cm的立方体逐渐分割减小的立方体，总表面积将明显增加。

随着粒径减小，表面原子数迅速增加。这是由于粒径小，总表面积急剧变大所致。例如，粒径为10nm时，比表面积为90m2/g， 粒径为5nm时，比表面积为180m2/g， 粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。 这样高的比表面，使处于表面的原子数越来越多，同时表面能迅速增加。 2. 表面原子数的增加 由于粒子尺寸减小时，表面积增大，使处于表面的原子数也急剧增加．

3．表面能 由于表层原子的状态与本体中不同。 表面原子配位不足，因而具有较高的表面能。 如果把一个原子或分子从内部移到界面，或者说增大表面积，就必须克服体系内部分子之间的吸引力而对体系做功。 在T和P组成恒定时，可逆地使表面积增加dA所需的功叫表面功。 颗粒细化时，表面积增大，需要对其做功，所做的功部分转化为表面能储存在体系中。 因此，颗粒细化时，体系的表面能增加.。 由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合。

纳米毒理学预测模型：目前的挑战和未来的机遇

原文：Katherine A. Clark, Ronald H. White, Ellen K. Silbergeld. Predictive models for nanotoxicology: Current challenges and future opportunities. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 2011, 59:361–363. 纳米毒理学预测模型：目前的挑战和未来的机遇 摘要：因为纳米材料可以有不同的尺寸，形状，化学组成和表面修饰，所有这些都可影响毒性，所以这些材料带来的风险是非常复杂的。对可以迅速有效地评估纳米材料潜在危险的筛选方法和能告知需要额外毒理试验优先次序的测试策略有迫切需要。毒性预测模型能根据它们的理化的特点预测哪些具有潜在危险性的纳米材料毒性结果。本文综述了预测模型研究策略的走向和有关优点。 评估人造纳米材料（MNMS）潜在风险的最大挑战之一是缺乏一个理性的以证据为基础推断纳米材料的危害的系统。随着越来越多含MNMS的商业产品的出现，这已成为一个突出的问题。小尺寸和高表面积与体积比的功能独特MNMS 可以增加跨膜运输，结合生物大分子，分子运输，杀菌性能，或甚至可能产生尚未预见或认知的生物学特性。根据情况或目的不同，这些性能可能是有益的，例如优化药物输送，但还可能因无意暴露或释放入环境带来健康和/或环境的风险。 在单类的MNMS中（例如，含碳纳米材料，金属氧化物纳米颗粒），可有广泛的尺寸和形状，有不同的化学组成和表面修饰，所有这些都可能影响行为和毒性。当考虑当前或未来生产和使用的各种纳米材料的危险度评价，通过一个个测试所有MNMS特别是通过哺乳动物测试，这显然是不可行的。然而，因为缺乏MNM危险度评价体系，使比较不同的研究结果的机会很少，或分隔了那些可能有助于危险度和风险评价的因素。MNMS风险评估的困难是大家公认的。近年来已发表了几篇文章应用传统和替代风险评估策略评估MNM在人类和环境的风险(Grieger et al., 2010; Johnston et al., 2010; Linkov et al., 2007, 2009; Morgan, 2005; Shatkin et al., 2010; Tervonen et al., 2009)。其中最突出的替代方法是使用多

纳米技术 纳米银材料 生物学效应相关的理化性质表征指南(标准

I C S71.040.40 A43 中华人民共和国国家标准 G B/T36083 2018 纳米技术纳米银材料生物学效应相关的理化性质表征指南 N a n o t e c h n o l o g y S i l v e r n a n o m a t e r i a l s G u i d a n c e f o r t h e c h a r a c t e r i z a t i o no f b i o l o g i c a l e f f e c t-r e l a t e d p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s 2018-03-15发布2018-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目 次 前言Ⅲ 引言Ⅳ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 理化性质表征的检测方法1 5 测试报告3 附录A (资料性附录) 纳米银材料理化性质检测示例4 附录B (资料性附录) 测试报告12 参考文献13

前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由中国科学院提出三 本标准由全国纳米技术标准化技术委员会(S A C/T C279)归口三 本标准起草单位:国家纳米科学中心二中国食品药品检定研究院三 本标准主要起草人:谢黎明二刘颖二李瑞如二黄河二刘海宁二葛广路二徐丽明三

G B/T36083 2018 引言 纳米银具有广谱的抗菌性能,在生物医学领域具有广泛应用三含纳米银产品的生物效应与其使用的纳米银材料的理化性质紧密相关[1-4],如粒径及粒径分布二形貌二表面性质等三纳米银材料相关理化性质表征涉及共性的表征方法,因此制定本标准三 本标准建议表征的理化性质包括平均粒径及粒径分布二z e t a电势二p H二紫外可见吸收光谱最大吸收峰二总银含量二银的价态三本标准主要参考了国际标准化组织纳米标准技术委员会(I S O/T C229)颁布的相关标准[5-6]及美国国家癌症研究所(N a t i o n a lC a n c e r I n s t i t u t e)下属的纳米技术表征实验室(N a n o-t e c h n o l o g y C h a r a c t e r i z a t i o nL a b o r a t o r y,N C L)发布的相关标准表征方法,以及纳米银生物效应分析的学术文献中通常采用的理化表征方法三部分理化性质虽然与生物效应紧密相关,如表面功能团二聚集程度,但目前缺乏相应的标准方法,因此没有将此类理化性质表征包括在本标准中三

纳米材料与细胞作用的综述

申请学位： 学士学位 院 系： 药学院 姓 名： 孟凡飞 学 号： 122120209 指导老师： 张怀斌（讲师） The Review of The Interaction of Nano Materials and Cells 毕 业 设 计（综 述） 纳米材料与细胞作用的研究综述 二0一四年六月十二日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 引言 (3) 1纳米ZnO的制备及性质 (3) 1.1 纳米ZnO的制备 (3) 1.1.1 制备方法的概述 (3) 1.1.2 醋酸锌法制备纳米ZnO (3) 1.2 纳米ZnO的性质 (5) 2纳米ZnO与不同细胞的相互作用 (5) 2.1 纳米ZnO与人支气管上皮细胞(BEAS-2B) (5) 2.2 纳米ZnO黄曲霉细胞的相互作用 (6) 2.3 对白色念珠菌的生物毒性 (6) 2.4 纳米ZnO对人胚肺成纤维细胞（HELF）的生物毒性的剂量效应 (7) 2.5 尺寸效应对ZnO纳米粒子对洋葱表皮细胞作用的影响 (8) 3展望 (9) 3.1 发展与应用 (9) 3.2 缺点与改进 (10) 参考文献 (11) 致谢 (13)

纳米材料与细胞作用的研究综述 孟凡飞 摘要: 从近年来对于纳米材料的安全性评价的工作进展看，人们对于现今应用较广的ZnO纳米材料的生物安全性研究较少。本文将着重阐述ZnO纳米材料在机理、剂量、尺寸方面对不同生物细胞的相互作用，为做好纳米材料使用的安全防护工作、研究纳米材料在生物安全性方面的影响、建立一套研究纳米材料安全性评价的方法提供必要依据。关键词: ZnO纳米材料；机理；剂量；尺寸；生物细胞；相互作用

纳米金属材料的毒理学研究进展杨双立

材 料 化 学 论 文 环境与化学工程学院应用化学二班 杨双立 40904010216

纳米金属材料的毒理学研究进展 杨双立 （西安工程大学，环境与化学工程学院，陕 西，西安 710000） [摘要]纳米金属材料是利用纳米技术制造的具有纳米尺寸的金属材料。本文综述了纳米金属材料毒理学方面的研究进展；通过分析纳米金属材料的特性，阐述纳米金属材料对肺、神经、皮肤等的毒性作用，表明纳米金属材料可引起细胞线粒体功能损害、膜渗透性增加及细胞形态的凋亡样变化，并影响机体多个器官的功能；指出应加强纳米金属材料毒理学的研究，建立评价纳米产品生物安全性的标准方法及评价体系，为纳米金属材料的推广应用提供保障。 [关键词] 纳米金属材料；毒理学；细胞毒性；文献综述 在现代工业社会，新兴技术对提高社会经济地位和人类健康有很大的作用空间。这些技术既带来极大的经济利益，也带来了很多社会风险?。在充满活力的21世纪，信息、生物技术、能源环境、先进制造技术和国防的高速发展必然会对材料提出更高的要求，纳米材料无疑是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米材料是指至少一维空间的粒径≤100 nm的材料，纳米金属是利用纳米技术制造的具有纳米级尺寸的金属材料。在金属材料生产中利用纳米技术，可以将材料成分和组织控制得极其精密和细小，从而使金属的力学性能和功能特性得到飞跃的提高。近年来，随着纳米技术的发展和纳米材料的广泛应用，它对环境以及生物体可能产生的影响越来越受到人们的关注。2004年7月，英国皇家学会发布了“纳米科学与纳米技术：机遇与不确定因素”的报告，评估了纳米技术对健康和环境的影响[1]。同时，欧美日等也提出了关于纳米材料风险评估的基本框架[2—5]，大量关于纳米材料生物效应的实验研究也正在大规模地展开，以推进纳米技术的健康快速发展。纳米金属材料不仅具有金属材料本身的特性，同时具有纳米材料的独特性能，其在现代科学技术领域显示巨大应用前景的同时，也增加了对环境和生物体产生影响的安全隐患。现对近期有关纳米金属材料毒性作用的研究作以综述。 1 纳米金属材料的特性及应用 纳米金属材料具有纳米材料的一般特性——表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。同时纳米金属材料还具有奇异的磁特性，主要表现为超磁性或高的矫顽力，利用纳米金属材料的这一特性可制备磁性液体[6]。纳米氧化铁因为所具有的超顺磁性，可以被用于高性能的储磁材料、医用核磁共振成像、生物磁靶向药物载体等方面。纳米金属材料还由于其表面效应被用于高效工业催化剂。金属材料结合纳米技术使得金属材料的应用更广泛。纳米二氧化钛基于其电磁和半导体性能，在电子工业中有广泛应用；基于其介电性制造温度补偿陶瓷电容器以及热敏、光敏、压敏、气敏、湿敏等敏感元件；同时基于纳米二氧化钛的紫外屏蔽性和可见光透明性，被用于性能优越的新型防晒剂中。纳米技术与传统抗菌剂银结合产生的纳米银由于其纳米特性以及抗菌性，广泛用于纺织品的消毒、洗衣机的消毒和抗菌敷料等。越来越多的纳米金属材料应用于各个领域，人类接触的机会也随之增加，因此，它的生物安全性值得我们去关注。有研究表明，纳米金属材料的化学稳定性与毒性有关，稳

环境毒理学研究进展.pdf

2011 年第 6 卷第1期, 9 17 生态毒理学报 Asian Journal of Ecotox icolo gy Vo l. 6, 2011 No . 1, 9 17 环境毒理学研究进展 董芳1,李芳芳1,祁晓霞2,朱琳1, * 1. 南开大学环境科学与工程学院,污染过程与环境基准教育部重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天 津300071 2. 兰州大学资源环境学院,兰州730000 摘要:综述了近年来环境毒理学的研究进展,内容包括:环境污染物对机体的影响及其环境行为、环境污染物及其转化物的毒性和评估方法、实验室模式生物、生物标志物以及环境毒理学在其他相关学科中的应用等。此外,还对环境化学品管理和安全性评价、H or mesis( 兴奋效应) 现象、遗传毒性致癌物的危险度评价、室内环境毒理学分析与研究等热点问题进行了讨论。并且指出了环境毒理学面临的挑战。 关键词:环境毒理学;环境污染物;纳米材料;持久性有机物;环境类激素 文章编号: 1673 5897( 2011) 6 009 09 中国分类号: X171. 5文献标识码: A Advances in Environmental Toxicology Researches Dong Fang1 , Li Fang fang1 , Q i Xiaoxia2 , Zhu Lin1, * 1. K ey Labor ator y of P ollutio n Pro cesses and Enviro nmental Cr iter ia, M inistr y o f Educatio n/ T ianjin Key L abo rato ry of Env iro n mental Remediatio n and Po llut ion Contr ol, Co llege of Env iro nment Science and Eng ineer ing, Nankai U niversity, T ianjin 300071, China 2. Colleg e o f Earth and Envir onment al Science, Lanzho u U niversit y, L anzhou 730000, China Received 24 Decem ber 2009 accepted 30 M arch 2010 Abstract: Advances in env ironmental tox ico logy are review ed based on the published papers and authors' stud ies. Co ntent includes the impacts of environmental po llutants on organism and their env ir onm ental behav io r, env ironmental pollutants and their transfor mation products tox icity and evaluatio n m ethods, laboratory mod el or ganisms, biom arkers, the application of environmental tox icolo gy in other r elated disciplines. In addition, sev eral hot issues such as environmental chemicals manag em ent and safety assessment, ho rmesis phenom enon, risk assessment of genetic tox icity carcinog ens, the tox icolo gy analysis of indoor environment are discussed. Challenges faced by enviro nm ental tox icolo gy are po inted o ut . Keywords: env ir onm ental tox ico logy; environmental pollutants; nanom aterials; POPs; EDCs 环境毒理学( enviro nmental tox icolog y)是一门既年轻又古老的学科,它扎根于古老的毒理学,随着环境问题的突出逐渐发展起来。它主要研究环境污染物,特别是外源性环境污染物对生物有机体,尤其是人体的影响及其作用机制。作为新兴的边缘学科,它和很多领域有交叉性。它运用毒理学的基本原理,又借助环境科学、生命科学和预防医学的发展。同时它也是为数不多的一门既是基础科学又可直接应用的学科。作为应用学科,环境毒理学一方面直接参与医药、农药和日用化工产品的研究与开发,在产品创新中起着不可替代的作用;另一方面,环境毒理学致力于识别、评价和控制化合物对人类及其生态环境的潜在危害,在制订标准、法规和法律方面正在发挥着日益重要的作用,在可持续发展中有着不可替代的重要 收稿日期: 2009 12 24录用日期: 2010 03 30基金项目:国家重大科技专项(水专项No. 2008ZX08526 003)

医药磁性纳米材料的构建生物效应及诊疗应用-东南大学

2017年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）推荐项目公示材料（自然奖、自然奖-直报类） 1、项目名称：医药磁性纳米材料的构建、生物效应及诊疗应用 2、推荐奖种：高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖 3、推荐单位（专家）:东南大学 4、项目简介: 磁性纳米材料因其丰富的磁学特性和良好的生物相容性，在生物传感与检测、磁共振成像以及磁感应肿瘤热疗等生物医学领域有广泛的应用前景。如何构建生物医用磁性纳米材料，解决其控制制备的关键科学问题和建立相关标准，发现磁性纳米材料新的生物效应，并解决其在生物医学应用中核心科学问题，是实现临床实际应用的挑战和迫切需求。本项目经过多年研究取得了如下创新成果： （1）磁性纳米材料的制备、标准研制及电磁控制组装 系统研究了磁性纳米颗粒（Fe 3O 4 与γ-Fe 2 O 3 ）的制备方法及机理，实现了结构、尺寸和形貌控制制备，结果发表在Coll. Surf. A、J. Mag. Mag. Mater.、Chem. Mater.等专业期刊上，被SCI正面他引总计290篇次。研制出10L纳米γ-Fe 2O 3 弛豫率国家标准物 质（GBW（E）130387），教育部组织的科技成果鉴定认为该标准物质填补了国内外空白，对磁共振成像造影剂研制、生产及临床应用具有重要意义。提出了一种基于交变磁场下磁性纳米颗粒间弛豫率差异导致的组装新机制，制备得到具有各向异性磁热效应的水凝胶，结果发表在Angew. Chem. Int. Ed.、ChemPhysChem、Adv. Mater.等专业期刊上，被同行认为“交变磁场组装磁性纳米颗粒是过去十几年来除了静磁场控制组装以外首次提出的新的组装方式和机制”，“首次制备除了具有各向异性磁热效应的磁性水凝胶”，“在未来的临床热疗中具有重要应用前景”。

二氧化钛纳米材料的环境健康和生态毒理效应

收稿日期：２００７－１１－０３录用日期：２００７－１２－２５ 基金项目：国家自然科学基金“十五”重大项目（Ｎｏ．１０４９０１８０）；科技部９７３资助项目（Ｎｏ．２００６ＣＢ７０５６０３）作者简介：王江雪（１９７８—），女，博士后；＊通讯作者（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ），Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｃｈｙ＠ｎａｎｏｃｔｒ．ｃｎ ２００８年第３卷 第２期，１０５－１１３ 生态毒理学报 ＡｓｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．３，２００８Ｎｏ．２，１０５－１１３ 二氧化钛纳米材料的环境健康和生态毒理效应 王江雪 １，２ ，李炜１，刘颖１，劳芳１，陈春英 １，＊ ，樊瑜波 ２ １．国家纳米科学中心－中国科学院高能物理研究所纳米生物效应与安全性联合实验室，北京１０００８０２．北京航空航天大学生物工程系，北京１０００８３ 摘要：伴随着纳米科技的迅猛发展，各式各样的纳米材料被开发和生产出来，逐步进入到周围环境及生命体中，纳米材料的生物安全性和生态毒理学问题已引起了社会各界的普遍关注．纳米二氧化钛（ＴｉＯ２）因具有良好的光催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性，而被广泛应用于涂料、废水处理、杀菌、化妆品、食品添加剂和生物医用陶瓷材料等与日常生活紧密相关的领域，因此，其将不可避免地进入环境和生态系统中引起相应的生物学效应（毒理学）．论文从流行病学调查和实验研究两方面出发，综述了纳米ＴｉＯ２对生物体 （皮肤、肺、肝、肾和脑）、细胞（细胞膜、细胞生长和凋亡）和生态系统的影响，探讨了其毒性产生的可能机制．希望今后进一步加强对纳米ＴｉＯ２的环境健康和生态毒性研究，以建立纳米ＴｉＯ２的环境健康安全暴露评价体系，促进纳米技术的健康、安全和可持续发展．关键词：纳米材料；纳米二氧化钛；环境健康；生态毒理；活性氧 文章编号：１６７３－５８９７（２００８）２－１０５－０９ 中图分类号：ＴＢ３８３，Ｘ１７１．５，Ｘ１８ 文献标识码：Ａ ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈａｎｄＥｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｏｆＴｉｔａｎｉｕｍＤｉｏｘｉｄｅＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ＷＡＮＧＪｉａｎｇ－ｘｕｅ１，２，ＬＩＷｅｉ１，ＬＩＵＹｉｎｇ１，ＬＡＯＦａｎｇ１，ＣＨＥＮＣｈｕｎ－ｙｉｎｇ１，＊，ＦＡＮＹｕ－ｂｏ２ １．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＢｉｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＮａｎｏｓａｆｅｔｙ，ＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＮａｎｏＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｉｇｈＥｎｅｒｇｙＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０２．ＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３Ｒｅｃｅｉｖｅｄ３Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００７ ａｃｃｅｐｔｅｄ２５Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００７ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｎａｎｏｍａｔｅｒｔｉａｌｓａｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄａｎｄｕｓｅｄｉｎｅａｃｈｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｙｔｅｎｄｔｏｅｎｔｅｒｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｌｉｆｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｂｉｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄｎａｎｏｓａｆｅｔｙｈａｓｒａｉｓｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｎｃｅｒｎｓａｍｏｎｇｍａｎｙｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓａｎｄｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓ．Ｎａｎｏｓｃａｌｅｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅ （ＴｉＯ２），ａｎｏｎｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅａｎｄｏｄｏｒｌｅｓｓｗｈｉｔｅｐｏｗｄｅｒ，ｗａｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｐａｉｎｔｓ，ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ，ｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅ，ａｎｄｂｉｏ－ｍｅｄｉｃａｌｃｅｒａｍｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｅｔｃ．，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｉｎｈｅｒｅｎｔａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ，ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｕｎａｖｏｉｄａｂｌｅｆｏｒｎａｎｏｓｃａｌｅＴｉＯ２ｔｏｅｎｔｅｒｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｏｉｎｄｕｃｅｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓ（ｎａｎｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ）．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｓｔｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｔｕｄｉｅｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｎａｎｏｓｃａｌｅＴｉＯ２ｏｎｔｈｅｏｒｇａｎｉｓｍｓ（ｓｋｉｎ，ｌｕｎｇ，ｌｉｖｅｒ，ｋｉｄｎｅｙａｎｄｂｒａｉｎ），ｔｈｅｃｅｌｌｓ（ｃｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅ，ｃｅｌｌｇｒｏｗｔｈａｎｄａｐｏｐｔｏｓｉｓ）ａｎｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｔｈｅｓｅｔｏｘｉｃｉｔｉｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＩｔｉｓａｄｖｉｓｅｄｔｏｅｎｈａｎｃｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈａｎｄｅｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙｏｆｎａｎｏｓｃａｌｅＴｉＯ２ｔｏｈｅｌｐｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｓａｆｅｅｘｐｏｓｕｒｅｆｏｒｎａｎｏｓｃａｌｅＴｉＯ２，ａｎｄｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｈｅａｌｔｈｙ，ｓａｆｅａｎｄｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎａｎｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｎａｎｏｓｃａｌｅＴｉＯ２；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈ；ｅｃｏｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ；ｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ