关于世界纳米材料生物效应与安全性研究的思考
纳米材料生物学效应与毒理学研究
纳米材料生物学效应与毒理学研究近年来，纳米技术得到了广泛的应用和发展。
由于纳米材料在特殊尺度下的物理和化学特性，其应用领域越来越广泛，包括生物医学、能源储存、净水、污染治理、新材料等方面。
与此同时，人们越来越关注纳米材料对人类健康和环境的潜在影响。
因此，纳米材料生物学效应与毒理学研究已成为热点。
一、纳米材料的特性和应用纳米材料具有比常规材料更高的比表面积和更多的表面反应活性。
与常规微米材料相比，纳米材料具有更高的化学活性和生物活性，这种高活性可能导致对生物系统的损伤和危害。
然而，正是由于其特殊的性质，纳米材料可以被制造成与常规材料不同的结构和功能，从而在很多领域产生不同的应用。
例如，纳米银可用于水处理和消毒，纳米二氧化钛可用于环境污染治理和自净性材料制备，以及可用于生产新型生物材料等。
二、纳米材料在生物学上的影响纳米材料对生物学产生影响的原因主要有两个。
第一，由于其特殊的生物活性和高活性，纳米材料可能与生物分子发生相互作用。
第二，由于它们与常规材料的不同之处，纳米材料可能会进入人体并在组织、细胞和细胞器级别上产生不同的生物学影响。
最近的研究表明，纳米材料会通过细胞膜进入细胞内部，尤其是通过胞吞作用。
纳米材料在细胞内部的行为可能与其它物质不同，因为它们可以与生物分子（如蛋白质、核酸和膜结构）发生相互作用，从而对生物分子的结构和性质产生影响。
纳米材料的生物学效应主要集中在三个层次：分子、细胞和生物体。
在分子层面上，纳米材料可能会与蛋白质、DNA、RNA和其它生物分子发生化学作用和相互作用，导致分子结构的改变和功能的损害。
在细胞层面上，纳米材料可通过激活或抑制细胞信号传导通路，改变细胞凋亡、增殖、分化和功能等生物学行为。
在生物体层面上，纳米材料可能会通过影响生理功能、代谢通路、免疫系统和毒性代谢等机制影响生物体内的生理现象和健康状况。
三、纳米材料的毒性作用纳米材料的毒性会受到其物理化学特性、生物反应和环境因素的影响。
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。
[NSFC]重要纳米材料的生物效应机制与安全性评价研究
![[NSFC]重要纳米材料的生物效应机制与安全性评价研究](https://img.taocdn.com/s3/m/5f9765a50740be1e640e9a38.png)
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。
纳米材料的生物学效应与安全性评价
纳米材料的生物学效应与安全性评价随着科技的飞速发展，纳米材料作为一种全新的材料已经开始引起人们的广泛关注。
在生物医药、环保、新能源等领域，纳米材料具有许多优异的性能和潜在应用。
然而，由于其小尺寸和高比表面积，纳米材料与生物体的相互作用十分复杂，其生物学效应和安全性评价也备受关注。
本文将从纳米材料的生物学效应和安全性评价两个方面进行探讨。
一、纳米材料的生物学效应1. 纳米材料与生物体的相互作用纳米材料在生物体内的行为和普通尺寸的材料有很大的不同。
其小尺寸和高比表面积使得纳米材料在生物体内更易于渗透细胞膜进入细胞，甚至穿过血脑屏障进入大脑等组织中。
此外，纳米材料的表面物理化学性质也与其生物学效应密切相关。
例如，纳米材料表面的化学结构、表面电荷、表面能等因素都会影响其在生物组织中的沉积、吸附、扩散和毒性效应等生物学参数。
2. 纳米材料的生物学效应纳米材料的生物学效应是指纳米材料在生物体内引起的生理和生化响应。
根据其性质和应用领域不同，纳米材料的生物学效应也会有所不同。
例如，纳米银颗粒具有抗菌作用，但也可能对人体的细胞和器官带来危害；纳米氧化铁颗粒具有生物识别和成像作用，但也可能引起肝脏和脾脏的毒性反应。
此外，纳米材料还能诱导细胞应激响应、氧化应激和炎症反应等生理反应，可能导致组织器官的功能受损。
二、纳米材料的安全性评价1. 定义纳米材料的安全性评价是指评估纳米材料对生物和环境的安全性和危害性。
其目的是确定纳米材料的安全使用范围和管理方式，保障公众健康和环境安全。
2. 评价内容纳米材料的安全性评价包括体内外药效、药代动力学、毒性和代谢等方面。
具体内容包括：（1）理化性质：包括颗粒大小、表面积、表面电荷、表面性质等参数。
（2）毒性和毒代动力学：包括急性毒性、慢性毒性、代谢途径、组织分布等参数。
（3）生物学效应：包括对细胞和组织的影响、生物识别、免疫反应等参数。
（4）环境安全：包括生态毒性、生物积累、环境行为等参数。
关于我国纳米生物效应与安全性研究的思考
关 于 不 同长 径 比 的纤 维 型纳 米 颗 粒 生 必行 。相对统一 的纳米技术安 全标 准的制
将为相关纳米材料 、 纳米 技术 产 主要指对 人体肺部） 是否存 在潜在 定与实施 ， 物理所等几个机构 ，国内还未形成 吸引科 命体 内（ 纳米技术装备 的研发 、 产业 化生产及 销 学认识积极参与纳米安 全． 陛研究研究工作 毒性 ，主要 依据测试其在 吸入 时是 否存 在 品、 售 提供科学 的保 障 ； 同时为纳米材料 、 纳米 如石棉或其他材料导致 人体肺部等）促发 的良好氛 围 ，加之 国家在 此领 域研 究资金 （
及纳米生物负效应 的反 向应 用研 究 ，标志 在 ２ ｇ ｍ 时 ， ０ ／ ｌ 严重损 害细胞 ， 导致肺 部 学院高能 物理所 以大科学平 台为 中心 ， 结
着我 国的纳米生物效应 与安 全性 研究 已初 巨嗜细胞 的吞噬能力 下降 。在研究碳纳米 合核分析重点实验室长期开展的稀土和重
的投入相对薄弱 ，使得纳米生 物效 应与安 恶性病变 的毒性 ，此项研 究将在未来 ５年 技术产品 、纳米技术装 备潜在风险 的监测 另外 ， 考虑到经济 、 道德等因素 ， 以及制 定切实可行 的规避风险机制提 供科 未 全性 的直接 的实验数据 比较稀少 ， 因此 ， 欲 内实 现。
物质生物毒性 的研究报告”。 ０ ５ ４月 ， 布 、 ２０ 年 代谢及相关 的生理行为时 ， 高能物理所 纳米 管）纳米 金属 粉体 （ 、 纳米 Ｆ 粉 、 ｅ 纳米
首批 《 纳米材料技术标准 》 正式实施 ， 成为 与北京 大学合作 ， 发现分子量高达 ６ Ｏ万的 ｃ ｕ粉等）等纳米材料的生物效应 与安 全性 促 进 纳 米 技 术进 一 步 安 全 发展 的关 键 。 纳米碳 管可 以像 小分子一样在不同的生物 研究 ，其他大部分纳米材料的生物效 应及
纳米材料在生物医药领域生物安全性研究
纳米材料在生物医药领域生物安全性研究在纳米科学技术的发展中，纳米材料作为一种重要的材料已经被广泛应用于生物医学领域。
纳米材料因其特殊的物理和化学性质，具有很好的生物应用前景，已经成为一种研发热点。
然而，纳米材料的应用也带来了一些安全性问题，特别是在生物体内的应用中，纳米材料的安全性成为了一个关键问题。
一、纳米材料在生物医药领域的应用目前，纳米材料已经被广泛应用于生物医药领域，如生物成像、生物传感、生物识别、药物传递等方面。
在生物成像领域，纳米材料可以被用来作为对比剂，促进影像的清晰度和分辨率。
同时，在生物传感、生物识别方面，纳米材料可以作为一种高灵敏度的传感器，可以被用来检测生物分子和细胞等。
此外，纳米材料还可以被用来制备高效药物传递系统，实现对药物在体内目标部位的精确控制释放，减少药物在体内的副作用。
二、纳米材料的生物安全性在纳米材料的应用中，生物安全性是一个关键问题。
由于纳米材料与生物体内的物质相比，具有较小的体积、大的比表面积、表面活性等特点，因此会产生与大尺寸材料不同的生物效应。
1. 纳米材料的对生物体的毒性作用纳米材料与生物体接触后，可能会引起一些生物代谢过程中的异常。
例如，纳米材料可能会刺激免疫系统的反应，导致炎症和免疫过程中的损伤。
此外，一些纳米材料可能会对生物纤维和细胞膜造成损伤，进而影响细胞的生命活性和功能。
2. 纳米材料的在生物体内的分布和代谢纳米材料进入生物体内后，可能会被各种组织和器官吸收和代谢。
因此，纳米材料的在生物体内的分布和代谢成为了生物科学家大力研究的问题。
一些研究表明，由于不同的纳米材料在体内的代谢和吸收都不同，因此可能会对人类的健康产生不同的影响。
三、如何研究纳米材料的生物安全性研究纳米材料的生物安全性需要综合考虑纳米颗粒特殊的物理和化学性质，生物组织和有机系统的生物代谢学，以及对体内系统的干扰和影响等深层次问题。
当前在纳米生物学领域，针对纳米材料的生物安全性研究主要集中在以下方面：1. 纳米材料的合成和质量控制为了研究纳米材料的生物安全性，首先需要合成出高纯度、低毒性的纳米材料。
纳米材料的生物学效应研究
纳米材料的生物学效应研究近年来，纳米科技得到了极大的发展，纳米材料也随之走进了人们的视野。
作为一种具有特殊性质的材料，纳米材料被广泛应用于各个领域，如电子、医疗和环境保护等。
然而，随着纳米材料的广泛应用，人们开始关注其对生物体的潜在生物学效应。
首先，纳米材料的小尺寸使其拥有独特的物理和化学特性。
纳米颗粒与常规材料相比具有更大的比表面积，因此拥有更高的活性。
这一特性使得纳米材料更容易与生物体发生相互作用。
研究表明，纳米材料可以被细胞摄取，并进入细胞内部。
而纳米颗粒在细胞内的存在可能会对细胞功能产生影响，甚至引发细胞毒性反应。
其次，纳米材料对生物体的影响可能与其成分和形状有关。
例如，在纳米颗粒中添加不同金属或合金可以调节其磁性、光学性能等。
然而，这些不同的组分对生物体的影响可能存在差异。
研究发现，一些金属纳米颗粒具有抗氧化和抗炎性能，可以用于医疗用途。
另一方面，一些纳米颗粒可能具有毒性，对生物体产生不利影响。
因此，了解和控制纳米材料的成分和形状对生物学效应的影响至关重要。
此外，纳米材料的生物效应还可能受到生物体本身的特性影响。
例如，生物体的细胞类型、生物体的年龄和健康状态等因素都可能对其对纳米材料的反应产生影响。
研究发现，老年人和儿童对纳米材料的反应可能会比成年人更加敏感。
因此，进行准确的生物学效应评估必须考虑这些因素。
当前，纳米材料的生物学效应研究仍然面临一些挑战。
首先，纳米材料的作用机制仍不完全清楚。
虽然已经有很多研究表明纳米材料可以影响细胞功能，但具体的作用机制尚不清楚。
其次，缺乏一套有效的生物学效应评估方法。
由于纳米材料种类繁多，各具特点，目前还没有一种通用的评估方法，无法准确评估其对生物体的影响。
此外，纳米材料的安全性评估也需要加强。
纳米材料的广泛应用与其安全性密切相关，因此加强对其安全性的评估至关重要。
综上所述，纳米材料的生物学效应研究是一个具有挑战性的领域。
了解纳米材料的物理和化学特性，研究其对生物体的影响，探索其作用机制，发展有效的评估方法以及加强安全性评估，都是未来研究的重点。
纳米材料的安全问题及对策
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1.纳米材料的生物安全性
纳米材料安全性及研究意义： 超微颗粒在理化性质发生巨变的同时，其生物学效应
的性质和强度也可能发生质的变化。在空气中，以气溶 胶的形式存在的纳米颗粒可长期漂浮，能成为多种有机 污染物广泛传播的重要载体。在水中，纳米颗粒很难沉 降。在土壤中，它能畅通无阻地转移，也能被蚯蚓、细 菌吸收和进入食物链。
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2.纳米材料的生态环境安全性
生物吸收(bio-uptake)、生物蓄积(bioaccumulation)和生物 降解（biodegrade）
细胞可以通过内吞作用(endocytosis)、膜渗透作用 (membrane penetration)以及跨膜离子通道(transmembrane channels)几种途径吸收纳米颗粒。纳米材料一旦被生物吸收， 可能会在生物体内积累，并通过食物链进一步富集，使得较 高级生物体中纳米材料的含量达到物理环境中的数百倍、数 千倍甚至数百万倍。生物蓄积依赖于纳米材料的表面特性， 这种特性决定了纳米材料可能被脂肪组织、骨或体内蛋白吸 收。
环境中常见的微界面体系非常多，如水体中的悬浮物/ 地面水、大气中的烟尘/空气、土壤中的矿物颗粒/空气、植 物根系/土壤水、活性污泥/生活污水及超滤膜/工业废水等。 微界面是污染物迁移转化过程中的重要载体和途径，几乎 所有在溶液中进行的反应均可在微界面上进行，而且界面 往往具有催化反应的作用。
微界面过程与纳米污染物密切相关，对纳米材料的环境 生态行为有着非常重要的影第1响5页。/共28页
2.纳米材料的生态环境安全性
纳米材料对植物的影响
铝纳米颗粒的植物毒性。
研究者用根延长试验发现未包被的铝纳米颗粒可以
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摘
要： 纳米技术与纳米材料成为 "& 世纪世界诸国国家经济发展的主要驱动力之一。 随着纳米技术与纳米材料的深入研究， 人
们对纳米材料可能产生的生物效应与安全性问题引起了担忧。 本研究在阐述 "& 世纪初世界主要发达国家纳米生物效应与安全 性研究现状及进展的基础上，介绍了中国纳米安全性研究的动态以及当前世界科学界在纳米生物效应与安全性研究方面所面 提出了中国在适逢纳米安全性研究机遇时所应采取的相关政策建议。 临的 - 个重大问题， 关键词： 纳米技术； 纳米材料； 生物效应； 安全性 中图分类号： . ’& 文献标识码： /
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版， 推动了纳米毒理学研究思路的进一步拓展。 "##. 年 * 月，食物安全法规制定人员发现纳米技术监管 存在漏洞，为尽快建立纳米材料安全性评估体系奠 定了基础。 法国跻身纳米安全性研究领域。 , % 德国、 "##. 年 " 月，联邦教研部和工业界合作，在教 研部的 《 下， 联邦教研部计划在未来 (895F847 计划》 ’ 年内投入约 *## 万欧元、企业计划投入 ".# 万欧 元，共同开展工业化生产纳米颗粒对人体健康和环 境危害的研究。"##$ 年 & 月， 法国投资 ’# 万欧元对 碳纳米管的毒性进行专题研究， 其中 “ 碳纳米管与环 “ 境” 专题涉及碳纳米管对水环境污染研究， 碳纳米 管与人体健康”专题涉及人体巨噬细胞与碳纳米管 接触后引起的反应，从而以保证这种新型纳米材料 的使用安全。 并制定纳米材料 * % 日本推进纳米安全性研究， 毒性研究计划。 自 "# 世纪 1# 年代， 日本作为科技大国， 一直重 视纳米技术研究， 在《 第 & E ’ 期基本计划》 中有关纳 米技术与纳米材料的投入逐期增加， 对“ 纳米安全” 的关注及研究力度逐渐加强。 "##* 年 $ 月与 "##. 年 " 月，日本科学理事会与英国皇家学会分别于伦 敦和日本东京召开了两次 “ 纳米安全联合会议” ， 并 拟定了 《 纳米科技潜在影响》 报告， 从纳米材料的测 量、 纳米材料对健康的威胁、 纳米材料对环境的潜在 影响等方面着手，制定了两机构在纳米安全方面的 研究方向和研究框架，为两个机构共同研究纳米安 全问题提供了科学依据。 "##* 年 $ 月 E "##. 年 ’ 月， 日本科技振兴会出资， 作为 “ 促进社会接受纳米 技术调查研究” 的重要环节， 多家机构联合启动了纳 米材料对健康影响的调查项目。 "##. 年 $ 月，厚生 劳动省制订了一个为期 ’ 年的计划，通过动物实验 研究有机体吸收纳米材料的状况以及纳米材料是否 存在毒性等问题。
：人的发病率和死亡率与他们
所生活环境空气中大气颗粒物浓度和颗粒物尺寸密 切相关。因此， 与化学成分相同、 剂量相同的常规物 质相比， 由于纳米物质所具有的独特物理化学特性， 与生命体相互作用所产生的生物活性和化学特性有 很大不同。 当纳米物质进入生命体内时， 可能给生命 体带来严重损害， 进而也可能对人类健康、 生存环境 和社会安全等方面带来重大的潜在负面影响。
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材料与生物环境相互作用可能产生生物安全问题。 在其后的一年内， 2345635、 789:;5 杂志先后 ( 次 0 ( ’ ) 1 发表编者文章， 美国化学会、 欧洲许多学术杂志等也 纷纷发表文章，与诸多领域的科学家共同探讨纳米 生物效应与安全性问题。自 "##( 年起， 美国、 英国、 法国、 德国、 日本、 中国等相继召开纳米生物环境效 应学术会议， 同时在各自 “ 国家纳米计划” 中均着重 增设了有关纳米生物环境安全性的研究计划。 & % 美国纳米安全研究经费投资呈增加趋势。 基于 2345635 杂志 0 " 1 对纳米生物安 "##* 年 ( 月， 全性的关注，美国政府在尚未预算的情况下，增拨 )## 万美元启动纳米生物效应研究。"##( 年 && 月， 国家环境保护局向 &" 所大学拨款 (## 万美元， 开展 纳米材料对环境和人可能造成危害的五大问题研 究： 皮肤对纳米材料的吸附和对皮肤的毒性； 纳米颗 粒进入饮用水时的后果；纳米颗粒对操作者肺部组 织影响的研究和在通风道中纳米颗粒对动物的影 响；已变成海洋或淡水水域沉积物的纳米颗粒对环 境的影响以及在什么条件下，纳米颗粒可能吸收或 以后释放环境污染物。 "##) 年 < 月，国家科学基金 会将在未来的 - 年内，向莱斯大学提供 & "## 万美
进入 "& 世纪， 纳米技术与纳米材料已发展成为 推动世界各国经济发展最具潜力的主要驱动力之 一，并逐渐具有开创全新产业和迅速改变其他领域 国际竞争基础的潜力。有关数据显示： 全球 "##- 年， 纳米材料的产品销售额已超过 *"# 亿美元； "##) 年，全球纳米技术相关产业的年产值规模已达 -## 亿美元， 预计 "#&# 年全球纳米技术创造的年产值将 超过 & 万亿美元 0 & 1 。就在人们逐渐认识纳米技术与 纳米材料的优点及其蕴涵的巨大市场潜力的同时， 美国和欧洲的科学家发表了一项长达 "# 年的流行 病学研究成果表明
6 && 7
力、 大小或者形状等有关。 ’ % 日本开展纳米碳管毒性研究。 "##5 年 8 月，日本东京大学、日本电气公司等 机构通过碳纳米对人体细胞分裂影响的实验证实
6 &( 7
：在使用量正常情况下，不含金属等杂质的纯净
碳纳米突 （ 一端封闭的碳纳米管） 对人体细胞基本无 害，而碳纳米管对人体细胞的毒性只有铺路常用的 石英石微粒的 & 9 &#。
・ &&"・
中国科技论坛
! "##$ 年 $ 月 % 第 $ 期
关于世界纳米材料生物效应 与安全性研究的思考
韦东远 &，鲍志敏 "，董晓玲 *
（ &+ 中国科学技术促进发展研究中心，北京 &###*, ；"+ 吉林松原特种设备检验中心，吉林 松原 &*,### ；*+ 吉林石油集团 公司，吉林 松原 &*,### ）
& 纳米生物效应与安全性引起世界的 高度关注
"##* 年 ( 月， 2345635 杂志 0 * 1 首次发表有关纳米
收稿日期： "##$ ’ #( ’ #)
第 $ 期 ! "##$ 年 $ 月 %
中国科技论坛
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元用于纳米技术对健康和环境的影响研究。 另外， 在 《 （ 国家纳米技术计划》 中， (()） "##* 年投入的纳米 技术安全问题研究资金达到 ’ +## 万美元，占 (() 投入资金总额的 ,- ；"##. 年涉及的环境健康及安 全领域的经费投入为 ’ $$# 万美元 美元的规模。 " % 欧盟诸国积极加速纳米安全性研究步伐。 欧盟于布鲁塞尔公布了 “ 纳米安 "##, 年 &" 月， 全性综合研究计划 )” ，将纳米生物环境健康效应问 题的研究列为欧盟纳米发展战略的第三位，内容涉 及 “ 纳米颗粒与生物体系相互作用过程的基础科学 研究， 对健康的影响研究以及纳米颗粒的防护设施、 纳米颗粒个人防护用具、生产车间的纳米颗粒环境 排放量的控制设备的开发 ! 纳米颗粒转化设备 % ” 等 方面。"##* 年 * 月，欧盟出资支持成立欧洲理论光 谱中心 ! 23456789 :;7547<=>8? @67><45A>56B C8>=?=<BD 旨在推动整个欧洲大陆在纳米技术领域的 2:@C % / 1 0 ， 合作， 尤其是在纳米制药领域， 加强纳米药物安全性 的研究。 "##* 年 + 月，欧盟在第二届欧洲纳米论坛 和展览中聚焦于 “ 纳米技术和 "#"# 年欧盟公民的健 康” 。 另外， 在促进欧盟整体竞争力提升的 《 第六框架 /+0 计划》 （ 中， 正式公布了 《 欧盟纳米技 "##" E "##.） 术发展战略行动计划》 ， 着重加强了纳米技术与纳米 材料的潜在风险研究。在 《 第 七 框 架 计 划 》 / &# 0 （ 中， 特别强调对纳米技术安全应用的 "##$ E "#&’） 研究， 倡导从生态毒理学角度， 研究纳米科技对人体 健康和环境的潜在影响，在纳米技术中的关键领域 培育技术平台， 如纳米医学， 纳米电子学和可持续化 学等。 ’ % 英国加强纳米技术相关产品风险监测及评 估体系的建立。 自 "##’ 年 $ 月起， 英国政府开展纳米技术的风 险和利益研究， 主要集中于药物传输、 具备高储存容 量的高速计算机、 全新的材料、 具自洁特性的纳米玻 璃等方面。"##, 年 $ 月 "+ 日， 皇家学会和皇家工程 科学院联合发布 《 纳米科学和纳米技术—— — 机会和不 确定性》 调查报告， 建议英国政府成立年预算达 & &## 万美元的纳米生物环境效应与安全性研究中心， 将纳 米产品对人体健康和环境的潜在危害降到最低限 《 度。"##* 年 & 月， 纳米毒理学》 在英国专业杂志出
；"##$ 年已经来自增加到 , *1# 万美元； "##1 年预计将达到 * 1.# 万
" 纳米生物效应与安全性研究进展显著
随着纳米材料的纳米颗粒对人体健康、生存环 境和社会安全等方面潜在的负面影响得到揭示，诸 多纳米材料的生物毒性研究方面逐步取得了令人瞩 目的研究成果。 & % 美国纳米生物效应与安全性研究不断取得 突破。
( 中国纳米生物效应与安全性研究稳 步推进
& % 纳米生物效应与安全性的研究起步相对较 早。 中科院高能物理所完成了 “ 关于 "##& 年 && 月， 纳米尺度物质生物毒性的研究报告 ” 。 "##’ 年 && 月， 在发展纳米技术的同 "’( 次香山科学会议提出： 时， 同步开展其安全性的研究， 使纳米技术有可能成 为第一个在其可能产生负面效应之前就已经过认真 研究， 并引起广泛重视， 最终能安全造福人类的新技 术。 "##0 年 ’ 月， 首批 《 纳米材料技术标准》 正式实 施， 成为促进纳米技术进一步安全发展的关键。 "##5 年 5 月 "" 日，中国科学院高能物理所正式建立 “ 纳 米生物效应与安全性联合实验室” ， 开展纳米材料的 生物负效应以及纳米生物负效应的反向应用研究， 标志着我国的纳米生物效应与安全性研究已初步进 入系统化规模化的研究阶段。 " % 磁性纳米材料、碳纳米材料、纳米金属粉体 等研究取得阶段性进展。 "##’ 年以来，我国纳米生物效应与安全性研究 已取得喜人的成果 6 " 7 。其中在一种磁性纳米颗粒的 动态生理行为研究时， 中科学院高能物理所发现： 生 理盐水溶液中尺寸小于 &##./ 的磁性纳米颗粒，进 入动物体内导致血凝现象，凝聚成小鼠血管大小的 颗粒， 阻塞小鼠血管导致其死亡。由此表明： 磁性纳 米颗粒进入人体可能导致心血管疾病的发生。 在研究纳米碳管在实验小鼠体内的分布、代谢 及相关的生理行为时， 高能物理所与北京大学合作， 发现分子量高达 5# 万的纳米碳管可以像小分子一 样在不同的生物组织之间和区室之间穿梭。纳米碳 管很容易进入巨嗜细胞， 在 ": 0/; 9 /< 的低浓度下， 对肺部巨嗜细胞的吞噬起促进作用；但在 "#/; 9 /< 时， 严重损害细胞， 导致肺部巨嗜细胞的吞噬能力下