[NSFC]重要纳米材料的生物效应机制与安全性评价研究
人工纳米颗粒对海洋渔业生物的毒性效应及水产品质量安全影响研究进展
洋环境中,对海洋渔业生物造成潜在威胁。 我国是水产品生产质供给的重要保障。 因此,ENPs 对海洋渔业生物的毒性效应以及对水产品质量安全的影响越来越受到关注。 本文总结了 海洋中 ENPs 的来源,归纳了其在海洋中的环境行为,分析其对海洋渔业生物的毒性效应及致毒机制,探讨其在海洋食物链中 的传递和生物放大作用以及对水产品质量安全的潜在影响,并对目前所面临的问题做出总结,对未来的研究工作做出展望, 以期为客观评价 ENPs 的海洋渔业环境效应提供科学依据。 关键词: 人工纳米颗粒;海洋渔业生物;毒性效应;水产品质量安全 文章编号: 1673-5897(2020)6-057-15 中图分类号: X171.5 文献标识码: A
1. College of Environmental Science and Engineering, Qingdao University, Qingdao 266071, China 2. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Key Laboratory of Sustainable Development of Polar Fishery, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qingdao 266071, China 3. CSTC Standards Technical Services Qingdao Branch Co. Ltd., Qingdao 266101, China 4. Laboratory for Marine Ecology and Environmental Science, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qing-
纳米材料的生物学效应与毒性
纳米材料的生物学效应与毒性随着纳米技术的快速发展，纳米材料已经广泛应用于生物医学及生物制造领域。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，可以改善生物材料的性能和功能，包括增强药物输送、改善成像、生物传感和组织工程等。
然而，随着纳米材料应用的增加，纳米材料的生物学效应和毒性问题也已引起广泛关注。
因此，了解纳米材料在生物组织中的行为和生物学后果是至关重要的。
1. 纳米材料的生物学效应纳米材料与生物物质的相互作用被认为是引起生物学效应的主要原因。
纳米材料的较小尺寸和高表面积使其比同种化学成分的大颗粒更容易与生物体内分子相互作用。
纳米材料可以通过吸附、吞噬等方式进入生物体内，与蛋白质、细胞膜和DNA等相互作用，从而产生生物学效应。
1.1 纳米材料在生物体内的传输和转运纳米材料可以通过不同的途径进入生物体内，如口服、吸入、注射等。
在生物体内，纳米材料可以被罗氏细胞摄取，也可以通过血液循环进入其他器官和组织。
在细胞内部，纳米材料可以自由扩散，也可以与其他细胞组分相结合，并在胞内和胞外形成不同的复合物。
1.2 纳米材料与生物分子的相互作用纳米材料可以与蛋白质、羧酸、核酸等生物分子相互作用，从而影响这些生物分子的结构和功能。
例如，纳米颗粒可以在血浆蛋白的表面吸附，从而改变它们的构象和功能。
纳米材料也可以与细胞膜的脂质成分相互作用，导致细胞膜通透性的变化。
此外，纳米材料还可以与细胞内部的生物分子相互作用，例如与DNA结合、抑制蛋白质合成等。
1.3 纳米材料的生物学效应纳米材料的生物学效应涉及多个方面。
例如，纳米材料可以影响细胞的生长、增殖和分化；改变细胞的形态和结构；增加细胞死亡率；影响免疫系统的功能等。
此外，纳米材料还可能影响整个生物体的生物学特征，例如改变血液凝固和血压等生理参数。
2. 纳米材料的毒性如今，纳米材料的毒性已成为一个广泛关注的问题。
纳米材料可以引起人体的不同程度的毒副作用，并影响人体的健康。
了解纳米材料的毒性对于其安全使用和应用至关重要。
2023年度国家自然科学基金委员会与以色列科学基金会合作研究项目初审结果通知
2023年度国家自然科学基金委员会与以色列科学基金会合作研究项目初审结果通知依据国家自然科学基金委员会（NSFC）与以色列科学基金会（ISF）签署的合作协议和之后达成的合作共识，2023年双方将共同资助合作讨论项目，支持两国科学家开展实质性的创新讨论与合作。
经过公开征集，共收到国家自然科学基金委员会与以色列科学基金会合作讨论项目申请105份。
经初步审查并与以方核对清单，确定有效申请101份。
现将通过初审的项目公布如下：序号科学部编号项目名称中方申请人中方单位名称以方申请人以方单位名称11171101006代数曲线和曲面分类的拓扑方法谈成功华东师范高校Meirav Topol(Amram)Sami Shamoon College of Engineering21171101015进展型偏微分方程组的奇异极限琚强昌北京应用物理与计算数学讨论所Steven SchochetTel Aviv University31171101017选择原则张树果四川高校Boaz TsabanBar-Ilan University41171101001流形上的随机几何冯仁杰北京高校Robert AdlerTechnion -Israel Institute of Technology51171101019若干统计学习问题及其在共性化医疗上的应用徐进华东师范高校Yair GoldbergUniversity of Haifa61171101012博弈中的动力学：无懊悔，学习以及均衡杜野西南财经高校Ehud LehrerTel Aviv University71171101027节能型自动化制造单元排序问题：多项式算法和稳定性分析车阿大西北工业高校Evgeni (Eugene) LevnerHolon Institute of Technology81161101291最优常维码与q-斯坦纳系葛根年首都师范高校Tuvi EtzionTechnion -Israel Institute of Technology91171101023准周期阵列电磁散射的积分方程快速算法讨论李懋坤清华高校Boag AmirTel Aviv University101171101030宇宙黎明的数值和半数值模拟及其在宇宙21厘米谱线中的特征痕迹茅奕清华高校Rennan BarkanaTel Aviv University111171101028星系核动力学相关讨论：中心核星团和大质量黑洞于清娟北京高校Hagai PeretsTechnion -Israel Institute of Technology121171101009可编程DNA结构的自旋输运讨论宋杰上海交通高校Ron NaamanWeizmann Institute of Science131171101010有机聚合物材料和器件在高磁场和高压下的电子态性质讨论盛传祥南京理工高校Eitan EhrenfreundTechnion -Israel Institute of Technology141171101018含有机液体的“液体弹珠”的物理性质与致动机理讨论——源自涂有胶体颗粒的液滴体-表性质的软物质物理刘建林中国石油高校（华东）Edward BormashenkoAreil University151171101005超导/铁磁复合结构的数学建模及试验讨论周又和兰州高校Leonid PrigozhinBen-Gurion University of the Negev161171101022基于新型时空编码的超快速多参数磁共振结构和波谱成像新方法陈忠厦门高校Lucio FrydmanWeizmann Institute of Science171171101003基于超快光场的分子转动时空动力学讨论吴健华东师范高校Averbukh IlyaWeizmann Institute of Science181171101007采纳少周期红外光驱动的电子重碰过程讨论原子/分子内壳层时域超快动力学曾志男中国科学院上海光学精密机械讨论所Gilad MarcusThe Hebrew University of Jerusalem191171101014基于金刚石中色心的新型高辨别率量子传感技术讨论蔡建明华中科技高校Alexander RetzkerThe Hebrew University of Jerusalem201171101024对偶量子计算，信息存储和相关量子资源龙桂鲁清华高校Ben-Av RadelAzrieli College of Engineering Jerusalem211171101013非线性光子晶体中涡旋光束的非线性光学产生及操控张勇南京高校Ady ArieTel Aviv University221171101008大功率毫米波回旋管激发高密度等离子体生长纳米材料讨论傅文杰电子科技高校Moshe EinatAreil University231171101016Belle II试验上B介子标记方法的改进及应用到新物理和奇怪态的讨论沈成平北京航空航天高校Abner SofferTel Aviv 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Jerusalem352171101023神经退行性疾病的诊疗一体化纳米材料讨论杨延莲国家纳米科学中心Shai RahimipourBar-Ilan University362171101021晶面可控纳米复合金属氧化物设计合成及催化氧化VOCs反应机制讨论马小东南开高校Toroker Maytal CasparyTechnion -Israel Institute of Technology372171101015功能化脂质体表面组装体和溶液体相组装体的稳定性：从生物润滑到药物传输王毅琳中国科学院化学讨论所Jacob KleinWeizmann Institute of Science382171101003非贵金属咔咯协作物的合成与光物理性质的讨论赵建章大连理工高校Zeev GrossTechnion -Israel Institute of Technology392171101002进展应用于细胞内蛋白质结构、动态变化的顺磁探针与磁共振方法苏循成南开高校Daniella GoldfarbWeizmann Institute of Science402171101012超分子结构的力化学马玉国北京高校Charles DiesendruckTechnion -Israel Institute of Technology412171101017细菌视紫红质蛋白光电导对光驱质子泵功能的影响及其生物电化学能量转换应用讨论金永东中国科学院长春应用化学讨论所Mordechai ShevesWeizmann Institute of Science422171101009抗多药耐药菌的新型纳米颗粒的合成、表征及其性能分析蒋兴宇国家纳米科学中心Banin EhudBar-Ilan University432171101007脂肪酶催化非食用油脂制备生物柴油及燃烧性能讨论杜伟清华高校Zeev WiesmanBen-Gurion University of the Negev442171101020RNA修饰鉴定、富集和测序的化学新方法及其应用伊成器北京高校Dan DominissiniSheba Medical Center452171101016泛素修饰蛋白的化学合成及其被蛋白酶体特异性降解的机制讨论刘磊清华高校Ashraf BrikTechnion -Israel Institute of Technology462171101008生物电化学系统中的蛋白质改造王江云中国科学院生物物理讨论所Lital AlfontaBen-Gurion University of the Negev474171101003测绘和猜测面源污染的先进测量系统的讨论和应用张仁铎中山高校Alex FurmanTechnion -Israel Institute of Technology484171101022黄土区不同降雨梯度下生物结皮土壤水碳氮过程及其对气候变化的响应机制肖波中国农业高校Eli ZaadyThe Agricultural Research Organization494171101028异质石灰性土壤中胶体迁移及抗生素-金属污染物胶体帮助运移的多尺度讨论唐翔宇中国科学院水利部成都山地灾难与环境讨论所Noam WEISBRODBen-Gurion University of the Negev504171101026自适应场景协同的高辨别率遥感影像融合增加与分类技术讨论朱国宾武汉高校Stanley RotmanBen-Gurion University of the Negev514171101020全新世印度季风降水定量准时间讨论：基于中国西南封闭湖泊湖面面积、水位演化及水文模拟徐海中国科学院地球环境讨论所Yehouda EnzelThe Hebrew University of Jerusalem524171101032末次冰期以来中国和以色列沙漠-河流相互作用过程及其对沙漠演化的掌握作用于禄鹏临沂高校Joel RoskinUniversity of Haifa534171101029上新世-更新世死海断裂和阿尔金断裂地区地貌演化过程、走滑速率及其动力学意义张会平中国地震局地质讨论所Amit MushkinGeological Survey of Israel544171101018利用剪切波引起的井水位变化估算岩石的损伤程度史浙明中国地质高校（北京）Eyal ShalevGeological Survey of Israel554171101021草原生态系统功能对氮梯度的响应－高寒草甸与亚热带干旱草原的比较讨论牛书丽中国科学院地理科学与资源讨论所Marcelo SternbergTel Aviv University564171101031红河断裂带和死海转换断层区域动力学和失稳特征的试验和数值模拟讨论王丽凤中国地震局地质讨论所Vladimir LyakhovskyGeological Survey of Israel574171101023面对储层描述的高保真地震成像和反演刘洋中国石油高校（北京）Moshe ReshefTel Aviv University584171101033城市效应对雷暴和闪电的影响——北京和特拉维夫对比讨论郄秀书中国科学院大气物理讨论所Yoav YairInterdisciplinary Center (IDC) Herzliya594171101030软、硬冰雪地球气候态的维持与终结胡永云北京高校Hezi GildorThe Hebrew University of Jerusalem604171101034基于微波通讯链路的降水监测技术在中国的可行性讨论韩瑽琤中国科学院大气物理讨论所Hagit Messer-YaronTel Aviv University614171101024长江水下三角洲全新世-近期演化：自然过程和人类活动的影响杨世伦华东师范高校Michael LazarUniversity of Haifa625171101017金属纳米结构在界面化学表征中的应用基础讨论张政军清华高校Adi SalomonBar-Ilan University635171101004无机纳米反应器与仿生载体用于肿瘤放射治疗讨论刘庄苏州高校Rechela PopovtzerBar-Ilan University645171101009碳氮基纳米材料的设计及其在（光）催化领域的应用汪信南京理工高校Menny ShalomBen-Gurion University of the Negev655171101019金属原子掺杂的sp2碳纳米材料:合成、结构和面对能量存储与转换的电化学性质季恒星中国科学技术高校Ariel IsmachTel Aviv University665171101021单壁碳管自旋电子学器件：超低能耗纳米存储器讨论孙连峰国家纳米科学中心Yossi PaltielThe Hebrew University of Jerusalem675171101025基于离子注入法制备高质量、大尺寸石墨烯讨论卢铁城四川高校Issai ShlimakBar-Ilan University685171101030铋基钙钛矿：合成，物理表征以及高效太阳能电池和光电探测器研制唐江华中科技高校Efrat LifshitzTechnion -Israel Institute of Technology695171101033新型太阳光与电光光照技术制备自然界理论极限纳米结构张玉军山东高校Jeffrey GordonBen-Gurion University of the Negev705171101006基于晶界调控的高效、稳定钙钛矿太阳能电池孟庆波中国科学院物理讨论所Lioz EtgarThe Hebrew University of Jerusalem715171101024硅纳米线修饰并用于神经细胞的引导和监测师文生中国科学院理化技术讨论所Orit ShefiBar-Ilan University725171101001石墨烯和类石墨烯氮化碳的氢化讨论康振辉苏州高校Alon HoffmanIsrael Institute of Technology735171101012用于生理指标检测的自驱动/自修复疾病预防传感平台讨论秦勇西安电子科技高校Hossam HaickTechnion -Israel Institute of Technology745171101026钛上微纳结构活性涂层的构建及其影响干细胞分化的高通量表征讨论孙晓丹清华高校Dafna BenayahuTel Aviv University755171101022聚合物纳米材料作为免疫治疗载体治疗脑胶质瘤的作用及其机制讨论鞠佃文复旦高校Havazelet Bianco-PeledTechnion -Israel Institute of Technology765171101013共轭聚合物/有机金属卤化物钙钛矿纳米杂化材料的开发及其在光电器件中应用讨论李维实中国科学院上海有机化学讨论所Iris Visoly-FisherBen-Gurion University of the Negev775171101031高Voc有机光伏电池：调控给体、受体与界面层朱旭辉华南理工高校Nir TesslerTechnion -Israel Institute of Technology785171101028膜电容脱盐一体化膜电极构筑、界面离子传输及脱盐性能讨论相艳北京航空航天高校Doron AurbachBar-Ilan University795171101015单结构导电聚合物中的电荷传输丁宝全国家纳米科学中心Danny PorathThe Hebrew University of Jerusalem805171101016针对大气污染物检测的多肽自组装的超灵敏传感器的关键技术讨论王高峰杭州电子科技高校Ehud GazitTel Aviv University815171101010RNA与多肽纳米微球的制备及体内外功能讨论林秀坤西南医科高校Aharon GedankenBar-Ilan University825171101023中以合作开发新型血友病A 型基因治疗的纳米AAV 载体肖卫东华侨高校Joseph KostBen-Gurion University of the Negev835171101027靶向杀伤耐药口腔鳞癌的载药双亲碳点微囊的功能化与作用机制讨论孙宏晨吉林高校Raz JelinekBen-Gurion University of the Negev845171101029高灵敏度光热纳米粒子增加光纤ctDNA传感讨论吴一辉中国科学院长春光学精密机械与物理讨论所Natan ShakedTel Aviv University855171101002基于纳米胶囊相变材料的潜热型功能流体传热传质特性讨论饶中浩中国矿业高校Gennady ZiskindBen-Gurion University of the Negev866171101002面对临境语音通信的频不变麦克风阵列设计与波束形成方法讨论陈景东西北工业高校Israel CohenTechnion -Israel Institute of Technology876171101005三维重建前沿技术讨论黄惠深圳高校Daniel Cohen-OrTel Aviv University886171101010密码学与机器学习的相互作用张方国中山高校Shlomi DolevBen-Gurion University of the Negev896171101015多语言多词表达形式表示、识别与分类及其在汉语、希伯来语及英语中的应用邱立坤鲁东高校Yaakov HaCohen-KernerJerusalem College ofTechnology906171101019基于博弈论的网络与数据中心的能效讨论张法中国科学院计算技术讨论所Yuval EmekTechnion -Israel Institute of Technology916171101013大数据分析的算法基础李建清华高校Yuval RabaniThe Hebrew University of Jerusalem926171101014集成数值论辩网络及其扭曲：理论与算法讨论廖备水浙江高校Dov GabbayAshkelon Academic College936171101020市场和网络中的竞争力和公正性的分析讨论邓小铁上海交通高校Ron LaviTechnion -Israel Institute of Technology946171101011基于学问图挖掘与推理的软件制品搜寻讨论马于涛武汉高校Arnon SturmBen-Gurion University of the Negev956171101006解析基因组三维折叠的计算模型讨论曾坚阳清华高校Tommy KaplanThe Hebrew University of Jerusalem966171101017基于多模态传感关联与多层次学问协同的视觉测量理论与方法讨论谭铁牛中国科学院自动化讨论所Shmuel PelegThe Hebrew University of Jerusalem976171101008数据驱动的风险感知学习优化夏俐清华高校Shie MannorTechnion -Israel Institute of Technology986171101007面对网络互动信息与内容关联的多文档情感/态度。
国家自然科学基金委 锌离子电池
锌离子电池，又称锌—空气电池，是一类金属—空气电池，将锌作为
一部分，空气中的氧气作为另一部分。
这些电池因为能储存大量能量
而获得很多关注，而且价格也不算太贵。
我国国家自然科学基金会（NSFC）一直在为这些电池的研究投入资金，使其更适合各种用途。
锌离子电池在世界上最大的挑战之一是使其更加稳定和持久。
你看，
这些电池可以开始生长小的锌树状结构，称为脱落物，这些电池可以
造成各种麻烦，比如短路和较短的电池寿命。
但不要害怕，因为一队研究人员，在NSFC基金的支持下，正在办案！他们正在烹调一些花哨的新电解质和电极材料，将阻止那些pesky dendriters 形成，并使电池工作更加顺利。
通过潜入这些电池如何工作并使用一些超酷的解决方案，他们的目标是创造锌离子电池，以保持我们的安全。
当心
世界，因为这些科学家的任务就是把电池的问题解决掉！
我国国家自然科学基金会（NSFC）接受邀请，推动锌离子电池的研发，以提高其性能、安全性和可伸缩性。
我们的重点包括按照党的可持续
能源发展政策，优化具有成本效益的制造工艺和原材料的可持续性。
通过与工业伙伴的合作，NSFC力求促进将研究结果转化为实用的锌离子电池技术，以满足对高效和负担得起的能源储存解决方案日益增长
的需求。
总体而言，NSFC对锌离子电池研究的支持符合该缔约方在
全球范围推动可持续能源技术进步的目标。
纳米材料的生物相容性和毒理性评估方法
纳米材料的生物相容性和毒理性评估方法纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，因此引起了广泛的关注和研究。
然而，纳米材料的应用也面临着生物相容性和毒理性的挑战。
为了评估纳米材料的安全性和可行性，科学家们开发了一系列用于评估其生物相容性和毒理性的方法。
1. 纳米材料的生物相容性评估方法生物相容性是评估纳米材料与生物体相互作用的能力，包括其对细胞、组织和器官的反应。
以下是一些常见的纳米材料生物相容性评估方法：（1）细胞毒性评估：使用不同种类的细胞（如小鼠成纤维细胞、人类肺细胞等）暴露于纳米材料，并通过测定细胞的存活率、增殖能力和细胞膜的损伤程度等指标来评估纳米材料的细胞毒性。
（2）组织相容性评估：将纳米材料植入动物体内，观察其对组织和器官的反应。
常用的方法包括组织学分析、免疫组化和生物化学分析，用于评估纳米材料是否引起组织炎症、坏死和纤维化等不良反应。
（3）血液相容性评估：将纳米材料与血液接触，观察其对红细胞、血小板和凝血功能的影响。
这些评估方法可以用于检测纳米材料是否引起血栓形成、血细胞凝集和血液凝集等不良反应。
2. 纳米材料的毒理性评估方法毒理性评估是评估纳米材料对生物体的有害影响程度，以确定其安全性和潜在风险。
以下是一些常见的纳米材料毒理性评估方法：（1）吸入毒性评估：将纳米材料以粉尘或气溶胶的形式暴露于动物体内，观察其对呼吸系统的损伤和肺部病变。
常用的评估方法包括肺功能检测、组织学分析和炎症标志物的测量等。
（2）消化毒性评估：将纳米材料通过口服暴露于动物体内，观察其对消化系统的损伤和肝脏功能的影响。
常用的评估方法包括动物行为观察、肝脏组织学分析和生化指标的测定等。
（3）皮肤毒性评估：将纳米材料暴露于动物的皮肤表面，观察其对皮肤的损伤和刺激作用。
评估方法包括皮肤红肿、水肿、坏死和炎症的观察和测量。
3. 纳米材料的安全性评估体系为了有效评估纳米材料的生物相容性和毒理性，科学家们建立了一个全面的安全性评估体系，包括以下几个方面：（1）物理和化学性质：纳米材料的粒径、形状、表面电荷、晶体结构等物理和化学性质是评估其生物相容性和毒理性的重要指标。
纳米材料在生物医学领域中的生物相容性评价
纳米材料在生物医学领域中的生物相容性评价引言：纳米材料的研究和应用在生物医学领域中引起了极大的关注。
因其独特的物理和化学特性，纳米材料被广泛应用于生物传感器、药物传递系统、组织修复和生物成像等领域。
然而，作为有潜力的生物医学材料，纳米材料的生物相容性是评估其在体内应用是否安全和有效的重要指标。
本文将讨论纳米材料的生物相容性评价的重要性和方法。
一、生物相容性的定义和重要性生物相容性是指材料与生物体之间无不良反应、无毒性并且能维持组织功能的特性。
在生物医学领域中，纳米材料的生物相容性评价是确保其安全性和有效性的关键因素。
这是因为不良的生物相容性可能导致组织损伤、免疫反应、炎症反应以及巨噬细胞的激活等，进而影响物质在体内的分布、降解和排泄。
二、纳米材料的生物相容性评价方法2.1 细胞毒性评价细胞毒性评价是纳米材料生物相容性评价的基本方法之一。
通过将纳米材料与体外培养的细胞接触，可以评估其对细胞的毒性作用。
细胞毒性评价的参数包括细胞存活率、细胞增殖能力和细胞凋亡率等。
常用的实验方法包括细胞存活率测定、细胞增殖试验和荧光染色等。
2.2 动物实验评价动物实验评价是纳米材料生物相容性评价的另一种重要方法。
通过将纳米材料注射到实验动物体内，观察其对动物的生理和病理变化，从而评估其生物相容性。
动物实验评价的指标包括血液学指标、肝肾功能指标、免疫学指标和组织学检测等。
这些指标可以反映出纳米材料对动物的毒性和损伤程度。
2.3 免疫学评价纳米材料的免疫学评价也是生物相容性评价的重要内容之一。
免疫学评价主要包括巨噬细胞活化、细胞因子释放和免疫应答等。
巨噬细胞是免疫系统中的重要成分，评估巨噬细胞对纳米材料的吞噬和活化能力可以揭示纳米材料对免疫系统的影响。
2.4 体内分布和降解评价纳米材料在体内的分布和降解特性对其生物相容性评价也非常重要。
通过追踪纳米材料的体内分布、生物转化和降解过程，可以确定其在体内的存在时间和代谢途径。
纳米材料的毒理学研究进展及其应用前景分析
纳米材料的毒理学研究进展及其应用前景分析纳米材料是指其中至少一种尺寸小于100纳米的固体物质，这些小尺寸特性使得纳米材料在许多领域有着独特的应用和潜在的应用前景，如医学、能源、环境、电子等。
但纳米材料也存在着潜在的毒性，这些毒性在前期的研究中就已经被证实。
因此，进行纳米材料毒理学研究是非常必要的。
本文将介绍纳米材料毒理学研究的进展及其应用前景分析。
一、纳米材料毒理学研究进展1.毒性机制研究表明，纳米材料的毒性机制主要包括：（1）氧化应激；（2）炎症反应；（3）细胞死亡；（4）肝脏、肾脏等重要器官的损伤。
2.研究对象在纳米材料的毒理学研究中，常用的研究对象包括：（1）小鼠和大鼠；（2）猴子；（3）人类细胞系；（4）鱼类和其他无脊椎动物等。
其中，小鼠和大鼠是最常用的实验动物。
3.评价方法为了评价纳米材料的毒性，目前主要采用以下几种方法：（1）细胞生存能力测定；（2）动物生存率和体重变化；（3）荧光显微镜观察；（4）电镜观察；（5）生化指标测定等。
4.毒性分析研究表明，纳米材料的毒性与其形态、大小和表面化学性质等因素有关，其中纳米材料的大小是最关键的因素。
同时，纳米材料对于不同种类的细胞和动物也存在特异性毒性。
二、纳米材料的应用前景1.医学领域纳米材料在医学领域的应用前景非常广泛，例如：（1）纳米材料在生物成像方面的应用：包括磁共振成像、X射线成像、CT等；（2）纳米材料在治疗方面的应用：包括药物输送、光动力疗法、热疗法等。
2.环境领域纳米材料在环境领域的应用前景也非常广泛，例如：（1）纳米材料在水处理方面的应用：包括吸附、光催化等；（2）纳米材料在空气治理方面的应用：包括过滤、氧化等。
3.电子领域随着电子领域的发展，纳米材料在该领域也有着巨大的应用前景，例如：（1）纳米材料在电池和太阳能电池方面的应用；（2）纳米材料在储存和传输信息方面的应用等。
三、结论纳米材料作为一种具有广泛应用潜力的新兴材料，其毒理学研究非常必要。
纳米材料生物安全性及影响因素评估总结
纳米材料生物安全性及影响因素评估总结随着纳米材料广泛应用于生活和工业领域，对其生物安全性的评估变得日益重要。
本文将从纳米材料的定义、生物安全性评估的重要性、评估方法、影响因素等方面进行总结和讨论。
一、纳米材料的定义纳米材料是指至少有一种尺寸在100纳米以下的纳米尺度物质。
由于其尺寸在纳米级别，纳米材料表现出与常规物质不同的物理、化学和生物学性质。
二、纳米材料生物安全性评估的重要性纳米材料具有巨大的潜力和广泛的应用前景，但与此同时，其潜在的危险性也需要引起足够的重视。
纳米材料的生物安全性评估可以帮助我们了解和评估其对人类健康和环境的风险，为制定相关安全规范和监管政策提供科学依据。
三、纳米材料生物安全性评估方法1. 体外评估方法：通过体外实验，如细胞毒性测试、基因毒性测试等，评估纳米材料对细胞或DNA的损害程度。
2. 动物实验评估方法：通过动物模型，如小鼠、大鼠、猴子等，评估纳米材料对动物器官和生理功能的影响。
3. 人类暴露评估方法：通过分析人类接触纳米材料的途径和程度，来评估人类对纳米材料的潜在风险。
四、影响纳米材料生物安全性的因素1. 材料属性：纳米材料的组成、表面特性、形状、大小等材料属性会直接影响其生物安全性。
例如，纳米颗粒较大的表面积能够增加与生物体接触的机会，从而增加潜在的毒性。
2. 生物相互作用：纳米材料与生物体之间的相互作用将决定其生物活性和毒性。
这包括纳米材料在生物体内的分布、转运、代谢和排泄等过程。
3. 暴露途径和浓度：纳米材料的暴露途径和浓度也是影响其生物安全性的重要因素。
不同途径的暴露可能导致不同的生物效应和潜在风险。
4. 生物敏感性：不同个体和种群对纳米材料的生物反应存在差异。
一些个体可能对纳米材料具有较高的敏感性，而另一些个体则相对较低。
五、纳米材料生物安全性评估的挑战和前景纳米材料生物安全性评估面临着许多挑战，如评估方法的标准化、与动物实验伦理的冲突以及纳米材料长期和低剂量暴露的风险等。
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考虑同时兼顾科学探索和国家需求，我们的研究方案将从纳米材料和相关产品的整个生命周期的四个阶段入手：一是纳米材料的生产，二是含纳米材料的产品的生产，材料与相关产品的生命周期
前期的研究，主要集中在第一阶段生产的纳米材料的生物效应与安全性。本项目重点针对第二和第三阶段所释放的纳米颗粒展开研究。欧洲不断出现的反对纳米技术的大规模游行（见“研究背景”中的介绍和文献），其实是因为人们不清楚纳米材料毒理学效应和纳米产品的安全性所导致的误解。建立科学客观评价纳米产品安全性的方法，是扭转目前一提到纳米产品就认为不安全的误区的唯一办法。因此，直接选择与消费产品密切相关的阶段进行研究，尽管难度大，但是具有紧迫性，一方面它对保障纳米科技的顺利发展至关重要，另一方面，针对这个阶段的科学研究也接近空白。
1.揭示工作场所中重要纳米材料（TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、富勒烯、碳纳米管的健康效应；建立工作场所吸入纳米颗粒特性与生物效应和安全性的关系；阐明释放空气中的纳米颗粒吸附2－3种重金属和1-2种重要有机污染物的复合－协同效应对生物安全性的影响；阐明工作场所纳米颗粒健康效应的分子机制；
2.科学客观阐述食品相关5种重要纳米颗粒（如Ag、TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3）的生物效应，以及与2-3种添加剂的复合－协同效应；阐述这些纳米颗粒对胃肠道、皮肤的作用规律；发现这些纳米颗粒生物学效应的分子机制；
根据上述的整体设置和布局，结合拟研究的关键科学问题，我们设计了如图2 A所示的总体研究方案。围绕纳米材料在生物体内的过程与行为，阐明纳米材料对生物作用的分子机理及安全性这个中心目标。
我们首先开展工作场所纳米颗粒的研究，包括释放，职业暴露与安全性等（由课题1分工承担）：研究纳米材料生产过程中释放的纳米颗粒在空气中的行为，尤其是团聚和表面吸附行为；建立工作场所纳米颗粒的采集方法和表征方法；选择并确立适合研究工作场所纳米颗粒经呼吸暴露的动物模型；研究低剂量、长期暴露纳米颗粒与呼吸系统的相互作用，以及与心血管系统的相互作用，发现相关的生物安全性指标。
项目名称：
重要纳米材料的生物效应机制与安全性评价研究
首席科学家：
Xxx
起止年限：
2011.1至2015.8
依托部门：
中国科学院
二、预期目标
总体目标
本项目将围绕与工作场所和纳米产品相关，已经规模化生产或使用的重要纳米材料的生物效应与安全性展开研究，在学术上取得重大突破的同时，抓住机遇，提升我国纳米产业所面临的国际竞争力，为我国纳米科技可持续发展的重大国家需求，提供保障。
在科学上：重点揭示：生产车间纳米颗粒的释放与团聚行为，工人暴露限量以及健康效应，食品纳米颗粒进入胃肠道后的行为和命运；在细胞、分子水平上揭示这些纳米材料与呼吸系统、心血管系统、胃肠道以及皮肤相互作用机理；力争率先揭示影响工作场所和消费品中纳米颗粒生物安全性的关键因素和共性规律；揭示纳米颗粒与产品添加剂的复合－协同效应关系；获得具有重大国际影响力的研究成果。培养一批能够进行原创性研究的高水平人才。
3.建立针对食品相关5种重要纳米颗粒的释放与性质检测方法；建立这类复杂成分纳米产品中纳米颗粒生物效应研究的实验方法学；
4.综合上述成果，从10-15种复杂因素中力争筛选出3-5种决定产品中纳米颗粒的毒理学效应的关键因素；阐明它们影响细胞或生物分子的基本过程；在此基础上，提出1种适合纳米生物效应的高通量筛选方法（包括细胞模型、检测参数、检测方法，以及集成的技术体系等）；进一步结合理论模拟和上述研究结果，建立纳米材料生物效应的定量构效关系，发展相关的分析预测模型；探索纳米技术相关的社会伦理学现象，为提高公众的接受度和理解度出谋划策。
因此，本项目的研究思路将与实际应用紧密结合起来，从生物整体、组织器官，重点是生物分子，逐层选择，逐层深入，综合考虑各种相关成分的协同效应，系统地揭示纳米尺度下物质的毒理学效应的重要机制，阐明纳米尺度颗粒与生物体系相互作用的过程；建立纳米产品与生产现场中的纳米颗粒的生物效应、与纳米特性、以及与环境因素之间的相关性；建立产品中纳米颗粒的毒理学分析、测试方法和评估流程。
5.取得一批具有国际影响的原创性成果，在国际重要学术刊物包括Science或Nature系列期刊上发表高质量论文100篇以上，申请国际国内专利10项以上。向国家提出经实验验证过的纳米安全性评价方法1种，纳米安全性评价程序草案1部；向国家提出1-2种重要纳米材料的职业接触限值。培养一批有国际影响力的中、青年学术带头人，培养研究生40名，博士后10-15名。
在应用上：筛选出能够用于评价纳米材料安全性的生物学或毒理学的指标；提出我国自主知识产权的与工作场所和消费产品相关的纳米材料安全性评价方法和评估程序；向国家提出相关纳米材料的职业接触限值OELs；为国家建立相应的安全评价体系提供科学依据，提高我国纳米产业的国际竞争力，支撑国家纳米科技可持续发展。
五年预期目标
三、研究方案
学术思路
已有的纳米毒理学研究结果存在三个突出的问题，发现了一系列复杂的毒理学现象，但是机制不清；研究在大剂量，急性暴露下引起的毒性反应，虽然可用于“突发事故”的安全性评估，但对纳米材料含量低的纳米产品并不适用；缺乏实际工作现场的研究，导致无法对生产场所的安全评价做出正确的结论。因此，本项目的基本学术思路：（1）从观察现象转移到揭示机制，在细胞和分子水平上，系统揭示纳米生物效应尤其是纳米毒理学过程的分子机制；（2）从单一组分纳米材料研究发展到研究复杂成分的纳米产品。直接研究消费产品如食品等中的纳米颗粒，才能建立科学客观评价方法，扭转目前认为纳米产品不安全的误区；（3）从实验室模拟研究深入到工作现场研究。由于有前期实验室模拟研究成果的积累，使针对更为复杂的现场研究成为可能（对国家建立安全性评估体系而言，现场研究结果比实验室模拟结果更为真实可靠；（4）建立纳米毒理学效应快速筛选方法学至关重要，传统材料一般3-5个因素就可以决定其毒理学行为。然而由于纳米特性，纳米材料通常需要研究10-15个不同因素。因此，探索高通量筛选方法，快速筛选出决定纳米材料或产品安全性的关键因素，才能实际指导纳米产品和纳米技术的研发。