纳米二氧化铈对蛋白核小球藻和大型溞的毒性及其在大型溞体内的形态转化

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《纳米氧化铈对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpiC作用的研究》

《纳米氧化铈对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpiC作用的研究》

《纳米氧化铈对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpiC作用的研究》摘要:本研究旨在探讨纳米氧化铈(CeO2 NPs)对大鼠肺泡巨噬细胞(NR8383)和大鼠肺泡上皮细胞(RPAEpiC)的作用。

通过分析细胞的形态变化、细胞活力、细胞周期、氧化应激和凋亡等指标,以评估纳米氧化铈的潜在毒性影响及生物学效应。

实验结果显示,适量的CeO2 NPs可能对细胞具有保护作用,但过量暴露则可能引发细胞损伤。

一、引言随着纳米技术的快速发展,纳米材料在多个领域的应用日益广泛。

然而,纳米材料的生物安全性问题也引起了人们的广泛关注。

纳米氧化铈(CeO2 NPs)作为一种常见的纳米材料,在许多领域有重要应用。

然而,关于其对于动物及人体细胞的潜在影响,尤其是对肺泡细胞的毒性效应尚不十分明确。

因此,本研究选择大鼠肺泡巨噬细胞(NR8383)和大鼠肺泡上皮细胞(RPAEpiC)作为研究对象,以探讨CeO2 NPs的生物效应及潜在毒性机制。

二、材料与方法1. 材料:纳米氧化铈(CeO2 NPs),大鼠肺泡巨噬细胞(NR8383)、大鼠肺泡上皮细胞(RPAEpiC)。

2. 方法:(1)细胞培养与处理:将NR8383和RPAEpiC细胞分别培养于不同浓度的CeO2 NPs溶液中,设置对照组和处理组。

(2)形态学观察:通过光学显微镜观察细胞形态变化。

(3)细胞活力分析:利用MTT法检测细胞活力。

(4)细胞周期及凋亡分析:采用流式细胞术检测细胞周期及凋亡情况。

(5)氧化应激指标检测:测定细胞内活性氧(ROS)水平等指标。

三、实验结果1. 细胞形态学观察:随着CeO2 NPs浓度的增加,NR8383和RPAEpiC细胞的形态出现不同程度的变化,包括细胞收缩、核异形等。

2. 细胞活力分析:一定浓度的CeO2 NPs对NR8383和RPAEpiC细胞的活力无明显影响;而高浓度的CeO2 NPs可导致细胞活力降低。

3. 细胞周期与凋亡分析:适量CeO2 NPs可促进部分细胞进入周期的特定阶段,而过量则可能导致凋亡现象增多。

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征纳米氧化锌是一种广泛应用于许多领域的环境污染物。

越来越多的研究表明,纳米氧化锌对水生生物的毒性影响十分显著,其中包括大型溞这类底栖脊椎动物。

纳米氧化锌对大型溞的毒性主要表现为早期生物学效应和免疫系统效应。

早期生物学效应包括通过干扰生物生长、发育和增殖的方式来促进损伤的产生。

免疫系统效应则更加严重,由于大型溞作为底栖动物,具有血管联系,在接触纳米氧化锌后,这些颗粒物很容易进入其血液系统中,干扰了细胞免疫的正常功能。

因此,纳米氧化锌对于大型溞的毒性效应特点主要表现为:1. 细胞凋亡:纳米氧化锌对大型溞的损害主要通过细胞凋亡的方式造成。

这种死亡方式可以引发许多细胞变化,包括细胞壁的损伤和细胞核的破坏,在细胞死亡后会形成肉芽组织,从而影响生物的正常生理过程。

2. 氧化应激:纳米氧化锌可以通过抑制抗氧化酶的活性,使大型溞体内氧化物质产生增加,从而导致氧化应激的发生。

氧化应激可以引发细胞内的多种反应,从而进一步导致细胞损伤和死亡。

3. 免疫系统调节下降:纳米氧化锌可以促进大型溞免疫系统中响应坏死细胞因子和补体系统的炎症反应。

活化炎症反应以及破坏血液-脑屏障,导致细胞和分子在组织间扩散。

4. 神经系统损害:纳米氧化锌还可以通过破坏大型溞的神经系统,导致神经元的损害,从而产生行为上的改变,如减少游泳或摄食行为。

总之,纳米氧化锌对大型溞的毒性效应特征主要表现为细胞凋亡、氧化应激、免疫系统调节下降和神经系统损害。

这些效应将对大型溞的生存和繁殖产生不同程度的影响,从而对水生生态系统的更大尺度的健康造成威胁。

因此,需要对纳米氧化锌对大型溞的毒性机制和影响进行更加深入的研究。

《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》范文

《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》范文

《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》篇一铈对大型溞的急性毒性效应及环境因素影响的研究一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重,其中稀土元素如铈(Ce)的毒性效应逐渐受到广泛关注。

大型溞作为一种常见的淡水生物,常被用作水生生态系统中重金属污染的指示生物。

本文旨在研究铈对大型溞的急性毒性效应以及其可能对环境造成的影响。

二、研究方法(一)实验材料与试剂实验选用纯度较高的铈盐(如硝酸铈)作为实验试剂,以及大型溞作为实验生物。

同时,收集并分析不同环境背景的水样,以评估环境因素对铈毒性效应的影响。

(二)实验方法采用急性毒性实验法,通过不同浓度的铈盐溶液暴露大型溞,观察其生理行为变化、生长状况及死亡率等指标,以评估铈对大型溞的急性毒性效应。

同时,结合环境因素(如pH值、温度、溶解氧等)进行综合分析。

三、铈对大型溞的急性毒性效应(一)生理行为变化实验结果表明,铈盐溶液浓度越高,大型溞的游泳速度越慢,活动范围减小,躲避障碍物的能力减弱。

这表明铈对大型溞的运动能力产生了明显的抑制作用。

(二)生长状况随着铈盐溶液浓度的增加,大型溞的生长速度明显减缓,体长和体重增长均受到抑制。

高浓度铈盐溶液暴露下,大型溞甚至出现生长发育迟缓、畸形等现象。

(三)死亡率实验发现,铈盐溶液对大型溞具有一定的致死作用。

在较高浓度的铈盐溶液中,大型溞的死亡率随着暴露时间的延长而增加。

四、环境因素对铈毒性效应的影响(一)pH值实验结果表明,在不同pH值的水环境中,铈对大型溞的毒性效应存在差异。

在酸性或碱性环境下,铈的毒性效应可能加剧,导致大型溞的生理行为变化和生长状况受到更严重的影响。

(二)温度温度对铈的毒性效应也有一定影响。

在较低或较高的温度下,铈对大型溞的急性毒性效应可能更加显著。

这可能与温度影响铈在水中溶解度和生物体代谢速率有关。

(三)溶解氧溶解氧水平对铈的毒性效应具有一定影响。

低氧环境下,铈对大型溞的毒性效应可能加重,这可能与缺氧条件下生物体代谢紊乱、抵抗力下降有关。

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征纳米氧化锌是一种广泛应用的材料,用于制造许多商品和医药产品。

然而,越来越多的研究表明,纳米氧化锌可能会对环境和健康产生负面影响。

其中之一就是通过水体污染,导致水生生物毒性。

本文聚焦纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征,进一步探讨了它们可能造成的对水生生物的伤害。

1. 生长受到抑制纳米氧化锌的存在会使大型溞的生长受到抑制。

一项研究发现,接触纳米氧化锌的大型溞晚期幼体体重明显下降。

这是因为纳米氧化锌颗粒能够侵入大型溞的组织中,影响其营养的吸收和代谢。

此外,高浓度的纳米氧化锌也会影响大型溞的免疫系统,使其抵御疾病能力下降。

2. 变异和畸形现象的增多在实验条件下,接触纳米氧化锌的大型溞存在变异和畸形现象增多的情况。

这些表现包括生长期缩短,体积的增加和减小,头部和鳍部的变形,以及腹部和尾部的变异等。

3. 行为改变纳米氧化锌还可以改变大型溞的行为模式。

研究表明,长期接触高浓度的纳米氧化锌后,大型溞在水中的活动范围下降,游泳速度减缓,以及对外部刺激反应的缺失等行为改变。

虽然纳米氧化锌对大型溞的毒性效应已经引起了广泛关注,但其危害的确切机制尚未完全阐明。

但是,已经有研究表明,可能由以下几个方面引发:1. 引起组织损害纳米氧化锌颗粒可以侵入大型溞的组织内,例如肝脏和肾脏,引起组织损伤和细胞死亡。

在一些实验中,被暴露于高浓度纳米氧化锌的大型溞肝脏细胞结构受到破坏、细胞色素溢出,同时血液生化指标也显示出伤害的迹象。

2. 激活氧化应激氧化应激反应是指在物体内产生大量有害的、高活性自由基,进而导致生物体损伤和弱化能力的现象。

纳米氧化锌可能引发氧化应激,这是一种普遍存在于于处理污染物中的生物体中的现象。

实验结果表明,暴露于纳米氧化锌下的大型溞体内会增加活性氧和过氧化氢的程度,这是导致氧化应激发生的主要物质基础。

3. 复杂的内分泌干扰内分泌干扰是指外源性物质干扰人类和动物内分泌系统,进而影响代谢、生长发育以及其他生理过程的一种现象。

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征
纳米氧化锌是一种被广泛应用于日常生活中的市售材料,因其优异的物理和化学性质而被广泛使用。

然而,纳米氧化锌对生物系统的毒性效应至今仍存在分歧的观点。

本文概述了纳米氧化锌颗粒对大型溞造成的毒性效应特征。

首先,纳米氧化锌颗粒可以通过机体的皮肤、口腔、鳃等部位进入大型溞体内。

纳米颗粒表面的氧化膜具有一定的化学反应性,可以与生物组织中的蛋白质等生物大分子发生相互作用,引起细胞膜的破坏、细胞结构的异常变化和细胞死亡等毒性效应。

其次,纳米氧化锌颗粒能够引起大型溞的氧化应激反应,导致其体内的抗氧化系统失衡,导致氧自由基的积聚和细胞损伤。

此外,纳米氧化锌颗粒还可以通过干扰大型溞的内分泌系统、神经系统和免疫系统等多种途径对其造成毒性效应。

第三,纳米氧化锌颗粒的毒性效应还与其形态、尺寸、浓度和暴露时间等因素有关。

具体来讲,纳米氧化锌颗粒的表面积大,能够更容易地吸附生物分子,增加与细胞的接触面积和危害指数;纳米颗粒的大小也能够影响其毒性,小于100纳米的颗粒更容易沉积在组织和器官中,导致毒性效应的积累。

总之,纳米氧化锌颗粒的毒性效应是多方面的、复杂的,其对大型溞的毒性效应是综合的。

研究人员需要更深入地探究其毒性机制,并在安全性评价和应用过程中进行合理风险评估,确保人类生命健康和环境的安全。

《2024年铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》范文

《2024年铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》范文

《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》篇一铈对大型溞的急性毒性效应及环境因素的影响一、引言铈(Ce)是一种稀土元素,广泛存在于自然界中,并在工业生产、冶金、玻璃制造等多个领域有广泛应用。

然而,随着工业化的快速发展,铈元素不可避免地进入环境,对生态系统及生物体产生潜在影响。

大型溞作为一种常见的淡水浮游生物,其生活环境和食物来源易受铈元素污染的影响。

因此,研究铈对大型溞的急性毒性效应及其对环境的影响,对于保护生态环境和生物多样性具有重要意义。

二、铈对大型溞的急性毒性效应1. 实验方法本部分通过实验室模拟实验,将不同浓度的铈溶液暴露于大型溞群体中,观察其生存、生长及行为等方面的变化。

实验过程中严格控制环境条件,确保实验结果的准确性。

2. 实验结果实验结果显示,铈对大型溞具有一定的毒性效应。

随着铈浓度的增加,大型溞的生存率降低,生长速度减缓,活动能力减弱。

在较高浓度的铈溶液中,大型溞的生存时间显著缩短,表现出明显的急性毒性症状。

3. 结果分析铈对大型溞的毒性效应可能与铈元素的化学性质及生物体对其的吸收、代谢等生理过程有关。

铈元素可能通过食物链或直接进入生物体内部,干扰生物体的正常生理功能,导致生物体出现生存、生长及行为等方面的异常。

三、铈对环境因素的影响1. 水体污染铈元素进入水体后,可能与其他污染物相互作用,形成更复杂的污染物,对水体造成污染。

同时,铈元素可能通过食物链进入食物网,对水生生物产生潜在的危害。

2. 土壤污染铈元素通过雨水冲刷、地表径流等方式进入土壤,可能对土壤造成污染。

土壤中的铈元素可能影响土壤的理化性质,降低土壤质量,对植物生长和农业生产产生不良影响。

3. 生态平衡破坏铈元素的污染可能破坏生态系统的平衡,影响生物多样性和生态系统的稳定性。

例如,铈元素可能对某些敏感物种产生致命影响,导致物种数量的减少甚至灭绝。

此外,铈元素还可能通过改变食物链的结构和功能,影响生态系统的能量流动和物质循环。

纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用

纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用

纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用污水处理是现代社会建设和环境保护的重要环节,针对污水中存在的有机物和重金属污染物,许多新型材料被开发用于提高污水处理效果。

其中,纳米二氧化铈成为研究和应用的热点之一,它具有优异的催化性能和吸附能力,逐渐被应用于污水处理过程中。

本文将详细介绍纳米二氧化铈在污水处理过程中的应用,并分析其机理和前景。

首先,纳米二氧化铈在污水处理过程中的催化性能引起了广泛关注。

纳米二氧化铈具有很高的比表面积和晶格缺陷,这使得它对有机物和重金属污染物表现出优异的催化活性。

研究表明,纳米二氧化铈可以催化有机物的氧化降解,将其转化为无害的物质。

例如,在废水中存在的苯酚化合物,通过纳米二氧化铈的催化作用,可以高效降解为二氧化碳和水。

此外,纳米二氧化铈还可以催化重金属的还原和去除,有效地降低污水中重金属的浓度。

这些催化性能使纳米二氧化铈成为一种非常有效的催化剂,提高了污水处理的效率。

其次,纳米二氧化铈在污水处理过程中的吸附能力也发挥着重要作用。

纳米二氧化铈表面具有丰富的氧化物基团,能够与有机物和重金属污染物发生物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要是通过静电作用和范德华力使污染物附着在纳米二氧化铈颗粒表面,而化学吸附则是通过化学键的形成,使污染物与纳米二氧化铈发生化学反应。

这种双重吸附机制使纳米二氧化铈具有较大的吸附能力和吸附容量。

因此,将纳米二氧化铈作为吸附剂用于污水处理中,可以有效去除污水中的有机物和重金属污染物。

另外,纳米二氧化铈的应用还受到其稳定性和再生性的影响。

对于污水处理来说,稳定性是一个重要的考虑因素。

纳米二氧化铈具有较高的化学稳定性,能够在广泛的pH范围内保持其吸附和催化性能。

此外,纳米二氧化铈还具有良好的再生性,通过简单的方法,可以将其从吸附剂中脱附,实现再次利用。

这种稳定性和再生性使纳米二氧化铈在污水处理过程中具有较长的使用寿命和较低的运营成本。

最后,纳米二氧化铈在污水处理中的应用前景也值得期待。

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征纳米氧化锌(ZnO NPs)是一种重要的纳米材料,广泛应用于各个领域,如太阳能电池、光电器件和生物医学。

然而,越来越多的研究表明,ZnO NPs的存在可能对生态系统造成危害。

最近的研究表明,ZnO NPs的存在可能导致大型溞(Daphnia magna)的毒性影响。

大型溞是一种重要的淡水生态系统生物,广泛分布于淡水湖泊和河流中。

它们是底栖动物,是淡水生态系统中食物链的一个重要组成部分。

因此,对大型溞的毒性效应进行研究对于掌握纳米材料对生态系统的影响非常重要。

实验研究表明,ZnO NPs可以通过大型溞的口部和鳃进入其体内。

一旦进入体内,ZnO NPs会沉积在肠道和内脏组织中,并与其它细胞和生物分子相互作用,导致生物毒性反应的发生。

ZnO NPs可以通过生成游离基、破坏膜的结构和功能、影响线粒体功能、抑制细胞呼吸氧化酶的活性等多种机制导致细胞的死亡。

此外,ZnO NPs还可以引起大型溞行为的改变。

研究表明,暴露在ZnO NPs中的大型溞其运动速度和游泳能力受到影响。

这些行为的变化可能导致大型溞的生命周期和繁殖能力受到影响。

最后,ZnO NPs的暴露还会对大型溞产生遗传毒性。

实验表明,暴露在ZnO NPs中的大型溞其遗传基因发生了明显的变化,并且这种变化可能对其后代产生影响。

综上所述,ZnO NPs的存在对大型溞的生物毒性效应具有以下特征:1)影响细胞的健康状态和死亡;2)影响大型溞的行为;3)影响大型溞的生理功能,如匀毛和咀嚼;4)影响大型溞的遗传信息。

因此,为了保护生态系统的健康,我们需要对纳米材料的毒性效应进行深入的研究,并采取有效的监管和管理措施。

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纳 米 二 氧化 铈 对 蛋 白核小 球 藻 和大 型潘 的毒 性 及 其在 大 型 潘 体 内 的 形 态 转 化
王婧坤 , ,马 宇辉 ’,赵 鑫 ,冯承 莲。,朱 维晃 ,张智 勇
1.西安建筑科技大学 ,西安 710055 2.中国科学院高能物理研究所 ,北京 100049 3.中国环境科学研 究院 ,北 京 100012 收 稿 日期 :2015.04.16 录 用 日期 :2015—07.06
Guidelines for the testing of chemicals(OECD 201 and 202),we studied the ecotoxicity of CeO2 na noparticles
基 金项目 :环保部环保公益项 1 ̄(201209012) 作者简介 :王 婧坤(1990一),女 ,硕士研究 生 ,研究方 向为环境毒理 ,E—mail:wangjingkun1990@163.com;
通 讯 作 者 (Corresponding author),E—mail:mayh@ ihep-ac.cn 共 同通 讯 作 者 (Co—corresponding author),E—ma il:zhaoxin@craes.org.cn
第 1期
王婧转化
摘要 :随着 纳米技术的飞速发展 ,纳米材料的应用 日益广泛 。同时 ,这类具有 独特物理化 学特性 的微小颗粒对 环境和健 康 的 影响引起 了人们 的关 注。本工作参 考国际经济合作与发展组 织(OECD)化 学品生态 毒理测 试方法 ,以蛋 白核小球 藻(Chlorella pyrenoidosa)和大型潘(Daphnia magna)为受试 生物 ,研究 了 CeO,纳米颗粒暴露对小球藻生长 、叶绿素含量和细胞 内活性 氧水平 以及大型涵运动能力 的影 响 ,分析 了大型溢体 内铈 的形态 。随着暴露浓度 的升高和时间延长 ,CeO,纳米 颗粒逐渐抑制 小球藻 的生长 ,导致 叶绿素水平的降低和活性氧水平 升高 。暴露 96 h后 ,CeO,纳米颗 粒对 小球 藻生长的 Ec 为 30.4 mg·L。。,而对大 型潘活动抑制 的 24 h、48 h-EC 分别 为 430.2 mg·L 和 142.7 mg·L~。根据 中华 人 民共和 国环境保护行 业标准 中的毒性分级 标准 ,CeO,纳 米颗粒对小球藻属于 中毒性物质 ,对大型潘属于低毒性物质 。CeO,纳 米颗粒在大型潘体 内主要以 Ce(IV)的形式 存在 ,约有 3% 转化为 Ce(II1)。对 CeO,纳米颗粒 的水生态效应给予足够重视并深入研究其毒性作用机制 。 关键词 :纳米二氧化铈 ;小球藻 ;大 型潘 ;毒性 文 章 编 号 :1673—5897(2016)1-362.07 中 图分 类 号 :X171.5 文献 标 识 码 :A
Toxicity of CeO 2 Nanoparticles to Chlorella pyrenoidosa and Daphnia mag- na,and Its Transform ation Inside the Daphnia magna
W ang Jingkun M a Yuhui ’ ,Zhao Xin ,Feng Chenglian ,Zhu W eihuang ,Zhan g Zhiyong
W ang JK,M aY H,ZhaoX,et a1.Toxicity ofCeO2 nanoparticlesto Chlorellapyrenoidosaan dDaptmiamagna,and its ̄ansform afioninsidetheDapb—
nia magna[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2016,1 1(1):362-368(in Chinese)
2016年 第 11卷 第 1期 ,362.368
生 态 毒 理 学 报
Asian Journ al of Ecotoxicology
VoI|11.2016 N o.1,362—368
DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20150416003
王婧坤,马宇辉,赵鑫,等.纳米二氧化铈对蛋 白核小球藻和大型潘的毒性及 其在 大型涵体 内的形态转化[J】.生态毒理学报 ,2016,l1(1):362-368
1.Xian University of Architecture and Technology,Xi’an 710055,China
2.Institute of High Energy Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China 3.China Research Academy of Environmental Sciences,Beiji ng 100012,Ch Received 16 April 2015 accepted 6 July 2015
Abstract:W ith the rapid development of nanotechnology,nanomaterials have been used in many applications. M eanwhile,the potential impacts of these tiny particles with unique physicochemical properties on the environment and human healt h have attracted increasing attent ion from the public.In accorda n ce wit h the sta n dard OECD
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