氧化铈纳米颗粒促成骨分化及其对相关致病菌抗菌作用的研究进展
新型纳米材料对骨髓干细胞增殖与分化的调控研究
新型纳米材料对骨髓干细胞增殖与分化的调控研究一、概述纳米材料是一种比人类毛发直径小上千倍的微观材料，具有特殊的物理、化学和生物活性等独特性质。
由于其超小尺寸和大比表面积，纳米材料在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
其中，纳米材料对骨髓干细胞增殖和分化的调控机制是目前研究的热点之一，本文将对其研究进展进行综述分析。
二、纳米材料对骨髓干细胞增殖的调控骨髓干细胞是一类能够自我更新并分化为多种细胞类型的细胞，其增殖能力对于骨髓的生理和病理状态有着重要的影响。
当前研究表明，纳米材料可以通过多种途径影响骨髓干细胞的增殖，下面将从材料本身、胶体稳定性、细胞内响应和生长因子等方面进行综述。
（一）材料本身材料的特性对增殖的影响是决定性的，纳米材料在增殖机制上的影响主要表现为对细胞周期和代谢活动的调控。
研究表明，银、二氧化钛、合成微粒子等可以作用于骨髓干细胞，使其进入更为有利的增殖状态，从而加速增殖。
而氧化铁、石墨烯、二硫化钼等材料则具有增殖抑制的作用，其机制可能与抑制细胞周期的相关基因表达或是损坏细胞膜结构等有关。
（二）胶体稳定性纳米材料在体内的稳定性直接影响其与细胞之间的相互作用。
胶体稳定性不足会导致水解等反应的发生，加速材料的衰变和代谢，对细胞增殖和分化产生不良影响。
因此，在应用纳米材料进行增殖调控之前，需要进行胶体稳定性评定并进行合理设计。
（三）细胞内响应纳米材料进入细胞后，会引起多种细胞内响应，例如免疫反应、氧应激等。
这些细胞内响应的变化会直接影响细胞增殖的水平和状态。
研究表明，氧化银、量子点等纳米材料进入细胞后，会诱导其产生强烈的氧应激反应，进而影响细胞增殖进程。
因此，在进行纳米材料增殖调控时，我们需要对细胞内响应进行足够的考虑。
（四）生长因子生长因子是细胞增殖和分化过程中的重要调控因素，其通过与特定的细胞表面受体结合，激活一系列细胞信号通路，影响细胞的增殖和分化进程。
研究表明，纳米材料可以通过模拟生长因子作用，对骨髓干细胞进行增殖调控。
氧化锌纳米颗粒抗菌活性在医学中的应用及研究进展
氧化锌纳米颗粒抗菌活性在医学中的应用及研究进展王靖宇;杜乐乐;王婷;王岩;王秀梅【摘要】氧化锌纳米颗粒(Zinc oxide nanoparticles,ZnO-NPS)是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100 nm.由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,具有高透明度、高分散性等特点.近年来随着对ZnO-NPS抗菌作用的深入研究,其在医学领域的应用逐渐增加,该文针对ZnO-NPS的抗菌作用在医学中的应用作一综述与展望.%Zinc oxide nanoparticles is a versatile new inorganic material, the particle size of which is about 1 ~ 100nm. Because of the fineness of particles, the surface electronic structure and crystal structure have changed, and the surface effect, the macroscopic objects do not have the volume effect, quantum size effect and macroscopic tunnel effect, with high transparency, high dispersion and other characteristics. In recent years, with the in-depth study of nano-zinc oxide antibacterial effect, its application in the medical field has gradually increased. In this paper, the antimicrobial effect of nano-zinc oxide in medical application was reviewed and prospected.【期刊名称】《口腔医学》【年(卷),期】2017(037)011【总页数】4页(P1045-1048)【关键词】氧化锌纳米颗粒;抗菌活性;抗菌机制;应用【作者】王靖宇;杜乐乐;王婷;王岩;王秀梅【作者单位】哈尔滨医科大学附属第二医院牙体牙髓科,黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨医科大学附属第二医院牙体牙髓科,黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨医科大学附属第二医院牙体牙髓科,黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨医科大学附属第二医院牙体牙髓科,黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨医科大学附属第二医院牙体牙髓科,黑龙江哈尔滨 150086【正文语种】中文【中图分类】R780.2氧化锌被美国食品和药品管理局视为一种普遍的安全材料，对人类正常细胞的毒性几乎可以忽略不计[1]，其纳米颗粒由于性能增强而广泛应用于光电、能源、传感器、药物输送和医学成像等多种领域。
《铈基配合物抗菌剂的制备及其在超高分子量聚乙烯中的应用》范文
《铈基配合物抗菌剂的制备及其在超高分子量聚乙烯中的应用》篇一一、引言随着人们对生活品质的要求日益提高，抗菌剂在各种材料中的应用越来越广泛。
其中，铈基配合物因其独特的化学性质和良好的抗菌效果，在抗菌剂领域受到了广泛关注。
本文将详细介绍铈基配合物抗菌剂的制备方法，并探讨其在超高分子量聚乙烯中的应用。
二、铈基配合物抗菌剂的制备1. 材料准备制备铈基配合物抗菌剂所需的主要材料包括：硝酸铈、有机配体、溶剂等。
2. 制备过程（1）将硝酸铈溶解在适量的溶剂中，形成铈离子溶液。
（2）将有机配体与铈离子溶液混合，进行配合反应，生成铈基配合物。
（3）通过离心、洗涤、干燥等步骤，得到纯度较高的铈基配合物抗菌剂。
三、铈基配合物抗菌剂的抗菌性能铈基配合物抗菌剂具有广谱抗菌性能，对多种细菌、真菌等微生物具有显著的抑制作用。
其抗菌机制主要通过破坏微生物细胞膜，进而导致细胞内物质泄漏，从而达到抗菌效果。
此外，铈基配合物抗菌剂还具有较低的毒性，对环境和人体健康影响较小。
四、铈基配合物抗菌剂在超高分子量聚乙烯中的应用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于医疗、航空航天、海洋工程等领域。
然而，UHMWPE易受微生物污染，影响其性能和使用寿命。
将铈基配合物抗菌剂添加到UHMWPE中，可以有效提高其抗菌性能和抗污染能力。
具体应用过程如下：1. 将制备好的铈基配合物抗菌剂与UHMWPE树脂进行混合，制备出含有铈基配合物抗菌剂的UHMWPE复合材料。
2. 通过熔融挤出、注塑等工艺，将复合材料加工成所需的产品，如管道、容器、医疗器材等。
3. 实验结果表明，添加了铈基配合物抗菌剂的UHMWPE复合材料具有显著的抗菌效果，能有效抑制微生物在材料表面的生长和繁殖，提高材料的抗污染能力和使用寿命。
五、结论本文成功制备了铈基配合物抗菌剂，并探讨了其在超高分子量聚乙烯中的应用。
实验结果表明，铈基配合物抗菌剂具有广谱抗菌性能和较低的毒性，将其添加到UHMWPE中，可以有效提高材料的抗菌性能和抗污染能力。
光热纳米材料在抗菌领域的研究进展
２０２１，４０（２）河南大学学报（医学版）㊃１４７㊀㊃文章编号：１６７２－７６０６（２０２１）０２－０１４７－０５光热纳米材料在抗菌领域的研究进展杨莹莹，冯闪，马陇豫，孙梦瑶，张审，刘超群∗河南大学药学院，河南开封４７５００４摘㊀要：细菌感染威胁着人类健康，特别是耐药菌导致的疾病，临床上的发病率和死亡率极高，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（ＭＲＳＡ）是临床上最可怕的致病菌（超级细菌）之一，可导致败血症和急性心内膜炎㊂目前耐药菌的快速变异和新抗生素开发的严重滞后，迫切需要对新型抗菌剂的研究㊂具有光热效应的纳米材料将光能转化为热能，使局部温度升高，可破坏细菌细胞膜㊁导致蛋白质变性㊂因其独特的抗菌机制，产生耐药菌的可能性较小，可以作为抗生素的替代品㊂光热纳米材料分为三类，包括金属类㊁碳类和聚合物类纳米材料㊂本文对近几年来具有光热效应的抗菌纳米材料领域的研究进展进行综述，并讨论其特点及未来的发展方向㊂关键词：纳米材料；光热效应；抗菌活性；金属类纳米材料；碳类纳米材料；聚合物类纳米材料中图分类号：Ｒ３１８．０８㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀收稿日期：２０２１⁃０２⁃１６㊀基金项目：河南省重点研发与推广专项（２１２１０２３１０２３１）；河南省高等学校重点科研项目（２１Ａ４３０００６）；河南省青年科学基金（２０２３００４１００６）㊀作者简介：杨莹莹（１９９７⁃），女，硕士研究生㊂研究方向：纳米材料的生物医学应用㊂㊀∗通信作者：刘超群（１９８９⁃），男，博士，讲师㊂研究方向：钠米材料的生物医学应用㊂ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌＹＡＮＧＹｉｎｇｙｉｎｇ ＦＥＮＧＳｈａｎ ＭＡＬｏｎｇｙｕ ＳＵＮＭｅｎｇｙａｏ ＺＨＡＮＧＳｈｅｎ ＬＩＵＣｈａｏｑｕｎ∗ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙ ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｋａｉｆｅｎｇ４７５００４ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｃｔｅｒｉａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｄｉｓｅａｓｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａ ｗｉｔｈｈｉｇｈｃｌｉｎｉｃａｌｍｏｒｂｉｄｉｔｙａｎｄｍｏｒｔａｌｉｔｙ．Ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ ＭＲＳＡ ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｆｅａｒｅｄｐａｔｈｏｇｅｎｓｉｎｔｈｅｃｌｉｎｉｃａｌ ｓｕｐｅｒｂａｃｔｅｒｉａ ｗｈｉｃｈｃａｎｌｅａｄｔｏｓｅｐｓｉｓａｎｄａｃｕｔｅｅｎｄｏｃａｒｄｉｔｉｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅｒａｐｉｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｌａｇｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｍａｋｅｉｔｕｒｇｅｎｔｔｏｓｔｕｄｙｎｅｗａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｇｅｎｔｓ．Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｃｏｎｖｅｒｔｌｉｇｈｔｅｎｅｒｇｙｉｎｔｏｈｅａｔ ｗｈｉｃｈｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｌｏｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄｄｅｓｔｒｏｙｂａｃｔｅｒｉａｌｃｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｃａｕｓｅｐｒｏｔｅｉｎｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａａｒｅｌｅｓｓｌｉｋｅｌｙｔｏｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ．Ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｌｙｅｎａｂｌｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｇｒｏｕｐｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｅｔａｌ⁃ ｃａｒｂｏｎ⁃ ａｎｄｐｏｌｙｍｅｒ⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ ｗｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔａｌ⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｃａｒｂｏｎ⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｏｌｙｍｅｒ⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀目前，由细菌引起的感染性疾病，尤其是耐药菌，已成为全球性重大健康问题之一，引起了人们的广泛关注［１］㊂一项研究［２⁃３］表明，如果不能控制耐药菌感染，每年将导致１０００多万患者死亡，损失高㊃１４８㊀㊃ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ）２０２１，４０（２）达１００万亿美元㊂为解决细菌感染带来的危害，目前常用的抗菌方法，包括抗生素㊁重金属离子㊁抗菌肽和季铵盐化合物［４⁃５］㊂其中抗生素是一种有效的抗菌药物，在临床上有广泛的应用㊂但抗生素的滥用导致的细菌耐药，已成为当今医学领域和人类生存环境面临的一个严重问题［６］㊂金属离子长期以来被用作不同形式的杀菌化学品，并显示出抗广谱细菌的抗菌性能，但是，它们会对哺乳动物细胞产生毒性［７］㊂抗菌肽是一种新型高效抗菌药物，但是存在合成困难㊁纯化复杂㊁成本高等问题，限制了它们的广泛应用［８］㊂季铵类化合物具有高效㊁方便的抗菌作用，但长期使用后也会引起耐药性［９］㊂基于上述问题，利用纳米材料及其复合材料的光处理方法是近年研究的热点［１０⁃１１］㊂在这些纳米材料中，光热疗法（ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｔｈｅｒａｐｙ，ＰＴＴ）具有高效的靶向选择性㊁远程可控性㊁最小侵袭性及良好的生物安全性等优点㊂此外，ＰＴＴ不引起细菌耐药性，并且具有广泛的抗菌谱［１２⁃１３］㊂用于治疗细菌感染的ＰＴＴ纳米材料有三类：金属类纳米材料［１４⁃１５］㊁碳类纳米材料［１６⁃１７］㊁聚合物类纳米材料［１８］㊂本文就这三种纳米材料的合成原理㊁抗菌机理及抗菌领域应用的研究进展进行综述㊂１㊀金属类纳米材料金属类纳米材料包括纳米金㊁纳米铂和二硫化钼等，在近红外激光照射后，激发态通过非辐射衰变以热量的形式释放能量［１９］㊂金属类纳米材料在近红外窗口的吸收波长和强度取决于纳米材料的形貌和尺寸［２０⁃２１］㊂产生了多种金属纳米结构，如纳米棒［２２⁃２３］㊁纳米星［２４］㊁纳米线［２５⁃２６］㊁纳米花［２７］等㊂由于纳米金在近红外窗口具有强烈的局部表面等离子体共振（ＬＳＰＲ）效应㊁可调控的尺寸和形貌㊁良好的生物相容性，使其成为金属类光热纳米材料的代表㊂Ｗａｎｇ［２８］等采用中间层转换法制备了包覆在金纳米棒上的海胆型Ｂｉ２Ｓ３，解决半导体Ｂｉ２Ｓ３快速的光诱导电子空穴复合和近红外光的低吸收限制了活性氧的产生和光热转换效率的问题㊂实验结果表明，Ａｕ＠Ｂｉ２Ｓ３核－壳结构的纳米材料具有较强的光热转换效率和产生更多的ＲＯＳ，通过光热效应和光动力协同抗菌，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抗菌活性㊂金银纳米材料因其独特的光学特性而备受关注，由于具有易于表面功能化的优点，在成像㊁给药和ＰＴＴ等领域得到了广泛的应用［２９⁃３０］㊂金银纳米材料也被开发为抗菌剂，与光热效应构建联合抑菌平台㊂Ｗｕ［３１］等人研究了一种镀硅的金－银纳米笼（Ａｕ⁃Ａｇ＠ＳｉＯ２ＮＣｓ），在近红外激光照射下，将金纳米材料的光热效应与银离子的持续释放联合进行抗感染治疗㊂实验结果表明，Ａｕ⁃Ａｇ＠ＳｉＯ２ＮＣｓ浓度为５０ｍｇ／ｍＬ，近红外光照射１０ｍｉｎ后从２０．７ħ上升到５７．４ħ，具有良好的光热性质㊂体外和体内实验表明制备的纳米材料在近红外激光照射下能有效抑制金黄色葡萄球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）和大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）㊂将ＳｉＯ２涂层应用于金银纳米材料表面，提高其生物相容性，使银离子的实现缓释，体外治疗１２ｈ仍然具有杀菌效果㊂Ｑｉａｏ［３２］等人提出了一种复合结构的含铜中空纳米壳（ＡｕＡｇＣｕ２ＯＮＳ），作为光热治疗剂用于皮肤慢性感染和伴有耐药细菌感染的不愈合性角膜炎㊂光热性质实验结果表明ＡｕＡｇＣｕ２ＯＮＳ具有良好的光热效应，光热转换效率为５７％，同时具有良好的光稳定性，在激光照射五次循环后，光热转换效率不变㊂通过（８０８ｎｍ，１．５Ｗ／ｃｍ２，１０ｍｉｎ）近红外激光照射，用平板计数法与ＥＳＢＬＥ．ｃｏｌｉ和ＭＲ⁃ＳＡ孵育来评估ＡｕＡｇＣｕ２ＯＮＳ的光热抗菌性能㊂结果表明，ＡｕＡｇＣｕ２ＯＮＳ具有较强的抗菌能力，用２６．４μｇ／ｍＬ的浓度即可有效杀灭两种菌株㊂二硫化钼（ＭｏＳ２）纳米片是一种新兴的二维材料，它具有优异的光热性能，此外它较大的比表面积可用于负载药物㊂由于其特殊的物理和化学特性，可应用于生物成像［３３］㊁癌症［３４⁃３５］和抗菌［３６⁃３７］治疗等多种生物医学领域㊂为解决ＭｏＳ２在缓冲溶液中易聚集现象，Ｈｕａｎｇ［３８］等人将带正电荷的季化壳聚糖对ＭｏＳ２纳米薄片进行改性，制备了含抗生素的联合抗菌平台㊂由于抗生素⁃光热联合治疗，通过体内体外实验表明在适宜的温度（４５ħ）和低抗生素浓度下抗ＭＲＳＡ感染㊂２㊀碳类纳米材料碳类纳米材料在近红外区具有较强的光吸收性和稳定性，即使经过长时间照射，其光吸收性能也不会衰减，所以碳基纳米材料在光热抗菌方面有着广阔的应用前景㊂主要包括碳纳米管㊁富勒烯㊁石墨烯和碳量子点等㊂碳纳米管（ＣＮＴｓ）具有优异的光热转换性能，且体积小㊁表面积大，可与生物分子㊁细胞产生独特的相互作用，增强伤口敷料的生物活性，促进伤口愈合［３９］㊂Ｈｅ［４０］等人以Ｎ⁃羧乙基壳聚糖（ＣＥＣ）和末端苯甲醛Ｆ１２７／碳纳米管（ＰＦ１２７／ＣＮＴ）为基础，制备了具有优异的光热和导电性能的水凝胶㊂实验结果表明，ＣＮＴｓ使水凝胶具有光热特性，可显著提高其体外／体内抗菌活性㊂在ＺＯＩ试验中，２０２１，４０（２）河南大学学报（医学版）㊃１４９㊀㊃ＣＥＣ／ＰＦ／ＣＮＴ水凝胶具有较好的缓释性能和抗菌活性㊂通过小鼠皮肤创面感染模型进一步证明，在近红外激光照射下，ＣＥＣ／ＰＦ／ＣＮＴ水凝胶有较强的抗菌作用，促进创面愈合㊂由于石墨烯具有优异的光热转换能力㊁较大的表面积和表面易于修饰的特性，近年来在光热抗菌领域得到了广泛的研究㊂特别是石墨烯㊁氧化石墨烯（ＧＯ）㊁还原氧化石墨烯（ｒＧＯ）等一系列石墨烯类纳米材料㊂Ｆａｎ［４１］等人制备了ＭＯＦ衍生掺杂ＺｎＯ的石墨烯二维材料，通过局部大量Ｚｎ２＋离子穿透㊁物理切割和热疗杀死，协同破坏细菌被膜和细胞内物质㊂实验结果表明，极低的纳米材料浓度具有强大的局部杀菌效果，短时间的光热处理，有助于对皮肤创面进行快速㊁安全的杀菌，不会损伤正常皮肤组织㊂细菌感染伤口处于低氧微环境，低氧微环境不仅能促使细菌生长，而且还会促进它们对药物和治疗方法的耐药性，从而导致生物膜的形成㊂临床上为促进细菌感染伤口的愈合，通过高压氧疗法来改善低氧微环境，将气态氧输送到全身，但对患者易造成氧中毒㊁费用负担等㊂载氧载体如微／纳米气泡（ＭＮＢｓ）能够将局部氧气输送到低氧微环境中，但易出现氧气未到达伤口部位而过早的释放㊂Ｊａｎｎｅ⁃ｓａｒｉ［４２］等人提出还原氧化石墨烯／ＣｕＯ２纳米复合材料的制备，该复合材料更易控制氧气的释放，且释放时间更长㊂实验表明，将氧化铜（作为氧气的固体来源）与还原氧化石墨烯纳米片结合的情况下，通过局部温度升高和增多活性氧种类产生广谱抗菌作用（包括革兰氏阳性金黄色葡萄球菌㊁革兰氏阴性大肠杆菌和耐药ＭＲＳＡ细菌）㊂Ｙｕ［１１］等人为解决细菌感染伤口的低氧微环境抑制光动力治疗的抗菌效果，提出一种不依赖局部组织氧浓度清除耐药菌的方法㊂使用乙二醇壳聚糖修饰聚多巴胺（ＰＤＡ）包覆的羧基石墨烯纳米片（ＣＧ），使其成为水溶性壳聚糖衍生物，将ＡＩＢＩ作为自由基源，将其负载材料上㊂在近红外光的照射下，ＰＤＡ＠ＣＧ的光热效应使局部温度升高，导致ＡＩＢＩ分解生成烷基自由基（Ｒ），造成细菌损伤㊂通过体内体外抗菌实验表明，在常氧和低氧条件下，产生的烷基自由基均具有较强的抗菌效果㊂３㊀聚合物类纳米材料有机共轭聚合物是一类具有π⁃π共轭骨架的大分子，具有制备成本低㊁尺度易调控㊁稳定性好㊁优异的光热转换能力等优点，是光热材料中研究的热点㊂Ｚｈｏｕ［４３］等人提出了一种在近红外激光照射下由季铵盐修饰的共轭聚合物同时具有ＰＤＴ和ＰＴＴ效应，实现了单光源双光治疗的治疗方法㊂共轭聚合物侧链上的季铵基团与带负电荷的细菌膜相互作用，提高局部抗菌效率，共轭主链能同时产生活性氧（ＲＯＳ）和热量，对细菌造成损伤㊂在近红外光照射（８０８ｎｍ，１．０Ｗ㊃ｃｍ－２，８ｍｉｎ），４０μｇ㊃ｍＬ－１的实验条件下，共轭聚合物能有效地杀死金黄色葡萄球菌和耐药大肠杆菌㊂为能有效杀死白色念珠菌则需更高浓度共轭聚合物㊂聚多巴胺（ＰＤＡ）是贻贝分泌的类似蛋白结构的聚合物，制备方法简单㊁附着力强㊁生物相容性好，易于修饰于材料表面提高其分散性，也是一种优良的光热材料㊂Ｙｕ［４４］等人将聚多巴胺（ＰＤＡ）包覆氧化铁纳米复合材料（Ｆｅ３Ｏ４＠ＰＤＡ）作为光热材料，将第三代树突状聚氨基胺（ＰＡＭＡＭ⁃Ｇ３）接枝在Ｆｅ３Ｏ４＠ＰＤＡ表面，然后将ＮＯ负载其复合材料上㊂将制备的纳米复合材料在近红外激光照射下表现出可控的ＮＯ释放性能㊂光热效应和ＮＯ协同抗对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，显著降低了细菌活力和生物膜生物量㊂聚苯胺（ＰＡＮＩ）由于亚胺氮原子的掺杂，在近红外区有较强的吸收，能够在近红外光照下产生大量的热量来对抗细菌和肿瘤细胞㊂Ｈｓｉａｏ［４５］将ＰＡＮＩ接枝在壳聚糖（ＣＳ）上作为侧链，可以在水环境中自组装成胶束，并在局部ｐＨ值升高的驱动下转化为胶体凝胶，这些自掺杂的聚苯胺胶束作为光热剂，利用近红外光照射触发反应㊂在体内实验中，复合材料注射溶液最终分布在酸性脓肿上，遇到健康组织的边界时，就会形成胶体凝胶㊂由于ＰＡＮＩ侧链，胶体凝胶在近红外光照射下（８０８ｎｍ，０．５Ｗ／ｃｍ２）产生热疗，导致细菌热裂解，修复感染创面而不留下残留的植入材料㊂减少对周围健康组织不必要的热损伤㊂４㊀结语金属类㊁碳类和聚合物类复合材料的光热抗菌效果优于单独使用相同材料的光热抗菌效果，除产生热量外，复合材料还具有某些特性，如酶活性（蛋白酶）㊁ＲＯＳ生成㊁促进离子释放（银离子）以及复合材料表面电荷与细菌细胞壁电荷之间的静电吸引㊂这些特性与ＰＴＴ结合，有利于破坏细菌细胞膜，提高抗菌效果㊂通过对纳米材料进行修饰，达到多种治疗手段联合治疗的目的，如光热和化疗联合㊁光热和光动力治疗联合等㊂光热纳米材料的发展为治疗㊃１５０㊀㊃ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ）２０２１，４０（２）耐药菌引起的感染提供了机会，应用于临床仍有许多问题需要解决㊂首要问题是生物安全性，尽管文献中报道的大部分纳米材料没有细胞毒性，但是这些材料是否可生物降解㊁是否会引起潜在的毒副作用等问题需要进一步研究㊂参考文献：［１］ＡＮＤＥＲＳＳＯＮＤＩ，ＨＵＧＨＥＳＤ．Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｔｓｃｏｓｔ：ｉｓｉｔｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｒｅｖｅｒｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ？［Ｊ］．ＮａｔＲｅｖＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，８（４）：２６０⁃２７１．［２］ＳＨＡＮＫＡＲＰＲ．Ｂｏｏｋｒｅｖｉｅｗ：ｔａｃｋｌｉｎｇｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｉｎｆｅｃ⁃ｔｉｏｎｓｇｌｏｂａｌｌｙ［Ｊ］．ＡｒｃｈＰｈａｒｍａＰｒａｃｔ，２０１６，７（３）：１１０⁃１１１．［３］ＣＨＥＮＺＷ，ＷＡＮＧＺＺ，ＲＥＮＪＳ，ｅｔａｌ．Ｅｎｚｙｍｅｍｉｍｉｃｒｙｆｏｒｃｏｍｂａｔｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｂｉｏｆｉｌｍｓ［Ｊ］．ＡｃｃＣｈｅｍＲｅｓ，２０１８，５１（３）：７８９⁃７９９．［４］ＷＵＱ，ＱＩＱＦ，ＺＨＡＯＣ，ｅｔａｌ．Ａｈｙｂｒｉｄｐｒｏｔｅｏｌｙｔｉｃａｎｄａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｆｉｌｍｂａｓｅｄｏｎａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃｃａｒｂｏ⁃ｎａｃｅｏｕｓｃｏｎｊｕｇａｔｅｓｏｆｔｒｙｐｓｉｎａｎｄｖａｎｃｏｍｙｃｉｎ［Ｊ］．ＪＭａｔｅｒＣｈｅｍＢ，２０１４，２（１２）：１６８１⁃１６８８．［５］ＴＩＡＮＴＦ，ＳＨＩＸＺ，ＣＨＥＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ，ａｎｄｒｅｃｙ⁃ｃｌａｂｌｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｇｅｎｔ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＭａｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１４，６（１１）：８５４２⁃８５４８．［６］ＤＡＩＸＭ，ＺＨＡＯＹ，ＹＵＹＪ，ｅｔａｌ．Ｓｉｎｇｌｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｎｅａｒ⁃ｉｎｆｒａｒｅｄｌａｓｅｒ⁃ｔｒｉｇｇｅｒｅｄｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃａｎｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｂｌａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａｕｓｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔａｒｇｅ⁃ｔｅｄｃｏｐｐｅｒｓｕｌｆｉｄｅｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＭａｔｅｒＩｎｔｅｒ⁃ｆａｃｅｓ，２０１７，９（３６）：３０４７０⁃３０４７９．［７］ＣＡＯＦＦ，ＪＵＥＧ，ＺＨＡＮＧＹ，ｅｔａｌ．Ａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｂｅ⁃ｎｉｇｎａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｐｏｔｂａｓｅｄｏｎｓｉｌｖｅｒ⁃ｉｎｆｕｓｅｄＭｏＳ２［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１７，１１（５）：４６５１⁃４６５９．［８］ＮＧＵＹＥＮＬＴ，ＨＡＮＥＹＥＦ，ＶＯＧＥＬＨＪ．Ｔｈｅｅｘｐａｎｄｉｎｇｓｃｏｐｅｏｆａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｅｐｔｉｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｍｏｄｅｓｏｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０１１，２９（９）：４６４⁃４７２．［９］ＬＩＵＣＱ，ＷＥＩＺＨ，ＨＵＯＺＹ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇａｃｏｎ⁃ｔａｃｔ⁃ａｃｔｉｖｅａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｓｕｒｆａｃｅｂａｓｅｄｏｎｑｕａｒｔｅｒｎｉｚｅｄａｍ⁃ｐｈｉｐｈｉｌｉｃｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓｐａｒｔｉｃｌｅｓａｇａｉｎｓｔｂｉｏｆｉｌｍｓ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＢｉｏＭａｔｅｒ，２０２０，３（８）：５０４８⁃５０５５．［１０］ＺＨＡＮＧＣ，ＨＵＤＦ，ＸＵＪＷ，ｅｔａｌ．Ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ⁃ａｓｓｉｓｔｅｄｅｘｆｏｌｉａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌｄｉｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｓｉｎｔｏｎａｎｏｓｈｅｅｔｓａｓｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｎａｎｏｃａｒｒｉｅｒｓｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｄａｎｔｉ⁃ｂｉｏｆｉｌｍａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１８，１２（１２）：１２３４７⁃１２３５６．［１１］ＹｕＸＺ，ＨＥＤＦ，ＺｈａｎｇＸＭ，ｅｔａｌ．Ｓｕｒｆａｃｅ⁃ａｄａｐｔｉｖｅａｎｄｉｎｉｔｉａｔｏｒ⁃ｌｏａｄｅｄｇｒａｐｈｅｎｅａｓａｌｉｇｈｔ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｇｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｔｈｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｓｆｏｒｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａｅｒａｄｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＭａｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１９，１１（２）：１７６６⁃１７８１．［１２］ＺＨＡＮＧＹ，ＳＵＮＰＰ，ＺＨＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｓｉｌｖｅｒ⁃ｉｎｆｕｓｅｄｐｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋ：ｓｕｒｆａｃｅ⁃ａｄａｐｔｉｖｅ，ｏｎ⁃ｄｅｍａｎｄｎａｎｏｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｂａｃｔｅｒｉａｋｉｌｌｉｎｇａｎｄｗｏｕｎｄｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ，２０１９，２９（１１）：１８０８５９４．［１３］ＷＡＮＧＸＣ，ＬＵＦ，ＬＩＴ，ｅｔａｌ．Ｃｕ２Ｓｎａｎｏｆｌｏｗｅｒｓｆｏｒｓｋｉｎｔｕｍｏｒｔｈｅｒａｐｙａｎｄｗｏｕｎｄｈｅａｌｉｎｇ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１７，１１（１１）：１１３３７⁃１１３４９．［１４］ＡＧＯＳＴＩＮＯＤＡ，ＴＡＧＬＩＥＴＴＩＡ，ＤＥＳＡＮＤＯＲ，ｅｔａｌ．Ｂｕｌｋｓｕｒｆａｃｅｓｃｏａｔｅｄｗｉｔｈｔｒｉａｎｇｕｌａｒｓｉｌｖｅｒｎａｎｏｐｌａｔｅｓ：ａｎ⁃ｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｓｉｌｖｅｒｒｅｌｅａｓｅａｎｄｐｈｏｔｏ⁃ｔｈｅｒｍａｌＥｆｆｅｃｔ［Ｊ］．Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１７，７（１）：７．［１５］ＬＡＮＤＩＳＲＦ，ＧＵＰＴＡＡ，ＬＥＥＹＷ，ｅｔａｌ．Ｃｒｏｓｓ⁃ｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｍｅｒ⁃ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｆｏｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｏｆｉｌｍｓ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１７，１１（１）：９４６⁃９５２．［１６］ＬＩＮＪＦ，ＬＩＪ，ＧＯＰＡＬＡ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｈｏｔｏ⁃ｅｘｃｉ⁃ｔｅｄＣｈｌｏｒｉｎｅ６ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｓｉｌｉｃａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｄａｎｔｉ⁃ｂａｃｔｅｒｉａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍＣｏｍｍｕｎ，２０１９，５５（１８）：２６５６⁃２６５９．［１７］ＹＡＮＧＹ，ＭＡＬ，ＣＨＥＮＧＣ，ｅｔａｌ．Ｎｏｎｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｉｃａｎｄｒｏｂｕｓｔｄｕａｌ⁃ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｎａｎｏａｇｅｎｔｓｗｉｔｈｏｎ⁃ｄｅｍａｎｄｂａｃｔｅｒｉａｌｔｒａｐｐｉｎｇ，ａｂｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅｌｅａｓｅｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｏｕｎｄｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ，２０１８，２８（２１）：１７０５７０８．［１８］ＣＡＬＯＥ，ＫＨＵＴＯＲＹＡＮＳＫＩＹＶＶ．Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａ⁃ｔｉｏｎｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｌｓ：ａｒｅｖｉｅｗｏｆｐａｔｅｎｔｓａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．ＥｕｒＰｏｌｙｍＪ，２０１５，６５：２５２⁃２６７．［１９］ＨＵＤＦ，ＺＯＵＬＹ，ＬＩＢＣ，ｅｔａｌ．Ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｋｉｌｌｉｎｇｏｆｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｂｙｂａｃｔｅｒｉａ⁃ｔａｒ⁃ｇｅｔｅｄｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈｎａｎｏ⁃ｌｏｃａｌｉｚｅｄｈｙ⁃ｐｅｒｐｙｒｅｘｉａ［Ｊ］．ＡＣＳＢｉｏｍａｔｅｒＳｃｉＥｎｇ，２０１９，５（１０）：５１６９⁃５１７９．［２０］ＣＨＥＮＧＣＨ，ＬＩＮＫＪ，ＨＯＮＧＣＴ，ｅｔａｌ．Ｐｌａｓｍｏｎ⁃ａｃｔｉ⁃ｖａｔｅｄｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｅｓａｍｙｌｏｉｄｂｕｒｄｅｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｍｅｍｏｒｙｉｎａｎｉｍａｌｓｗｉｔｈＡｌｚｈｅｉｍｅｒ ｓＤｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＳｃｉＲｅｐ，２０１９，９（１）：１３２５２．［２１］ＹＡＮＧＣＰ，ＦＡＮＧＳＵ，ＴＳＡＩＨＹ，ｅｔａｌ．Ｎｅｗｌｙｐｒｅ⁃ｐａｒｅｄｓｕｒｆａｃｅ⁃ｅｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ⁃ａｃｔｉｖｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｆｏｒｓｅｎｓｉｎｇｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ［Ｊ］．ＪＥｌｅｃｔｒｏａｎａｌＣｈｅｍ，２０２０，８６１：１１３９６５．［２２］ＹＥＸＣ，ＺＨＥＮＧＣ，ＣＨＥＮＪ，ｅｔａｌ．Ｕｓｉｎｇｂｉｎａｒｙｓｕｒｆａｃ⁃ｔａｎｔｍｉｘｔｕｒｅｓｔｏｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｕｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｓｅｅｄｅｄｇｒｏｗｔｈｏｆｇｏｌｄｎａｎｏｒｏｄｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＬｅｔｔ，２０１３，１３（２）：７６５⁃７７１．［２３］ＱＵＹＥＮＴＴＢ，ＣＨＡＮＧＣＣ，ＳＵＷＮ，ｅｔａｌ．Ｓｅｌｆ⁃ｆｏｃｕ⁃ｓｉｎｇＡｕ＠ＳｉＯ２ｎａｎｏｒｏｄｓｗｉｔｈｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇａｓｈｉｇｈｌｙｓｅｎ⁃ｓｉｔｉｖｅＳＥＲＳｓｕｂｓｔｒａｔｅｆｏｒｃａｒｃｉｎｏｅｍｂｒｙｏｎｉｃａｎｔｉｇｅｎｄｅｔｅｃ⁃２０２１，４０（２）河南大学学报（医学版）㊃１５１㊀㊃ｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪＭａｔｅｒＣｈｅｍＢ，２０１４，２（６）：６２９⁃６３６．［２４］ＬＩＵＸＬ，ＷＡＮＧＪＨ，ＬＩＡＮＧＳ，ｅｔａｌ．ＴｕｎｉｎｇｐｌａｓｍｏｎｒｅｓｏｎａｎｃｅｏｆｇｏｌｄｎａｎｏｓｔａｒｓｆｏｒＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｒａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．ＪＰｈｙｓＣｈｅｍＣ，２０１４，１１８（１８）：９６５９⁃９６６４．［２５］ＭＵＲＰＨＳＥＨ，ＭＵＲＰＨＣＪ，ＬＥＡＣＨＡ，ｅｔａｌ．Ａｐｏｓｓｉ⁃ｂｌｅｏｒｉｅｎｔｅｄａｔｔａｃｈｍｅｎｔｇｒｏｗｔｈｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｓｉｌｖｅｒｎａｎｏｗｉｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈＤｅｓ，２０１５，１５（４）：１９６８⁃１９７４．［２６］ＷＵＣＹ，ＣＨＥＮＧＨＹ，ＯＵＫＬ，ｅｔａｌ．Ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｓｅｎ⁃ｓｉｎｇｏｆｈｅｐａｔｉｔｉｓＢｖｉｒｕｓＸｇｅｎｅｕｓｉｎｇａｎｕｌｔｒａｓｅｎｓｉｔｉｖｅｎａｎｏｗｉｒｅｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ［Ｊ］．ＪＰｏｌｙｍＥｎｇ，２０１４，３４（３）：２７３⁃２７７．［２７］ＷＡＮＧＬ，ＬＩＵＣＨ，ＮＥＭＯＴＯＹ，ｅｔａｌ．Ｒａｐｉｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｇｏｌｄｎａｎｏｆｌｏｗｅｒｓｗｉｔｈｔａｉｌｏｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｘｔｕｒｅｓｗｉｔｈｔｈｅａｓｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｍｏｌｅｃｕｌｅｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１２，２（１１）：４６０８⁃４６１１．［２８］ＷＡＮＧＷＮ，ＰＥＩＰ，ＣＨＵＺＹ，ｅｔａｌ．Ｂｉ２Ｓ３ｃｏａｔｅｄＡｕｎａｎｏｒｏｄｓｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃａｎｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｎ⁃ｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｕｎｄｅｒＮＩＲｌｉｇｈｔ［Ｊ］．ＣｈｅｍＥｎｇＪ，２０２０，３９７：１２５４８８．［２９］ＣＨＥＮＪＹ，ＷＡＮＧＤＬ，ＸＩＪＦ，ｅｔａｌ．Ｉｍｍｕｎｏｇｏｌｄｎａｎｏｃａｇｅｓｗｉｔｈｔａｉｌｏｒｅｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｔａｒｇｅｔｅｄｐｈｏ⁃ｔｏｔｈｅｒｍａｌｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＮａｎｏＬｅｔｔ，２００７，７（５）：１３１８⁃１３２２．［３０］ＨＵＡＮＧＳＮ，ＤＵＡＮＳＦ，ＷＡＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ｆｏｌｉｃ⁃Ａｃｉｄ⁃Ｍｅｄｉａｔｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｇｏｌｄｎａｎｏｃａｇｅｓｆｏｒｔａｒｇｅｔｅｄｄｅｌｉ⁃ｖｅｒｙｏｆａｎｔｉ⁃ｍｉＲ⁃１８１ｂｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｇｅｎｅｔｈｅｒａｐｙａｎｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｔｈｅｒａｐｙａｇａｉｎｓｔｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒｃａｒｃｉｎｏｍａ［Ｊ］．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ，２０１６，２６（１５）：２５３２⁃２５４４．［３１］ＷＵＳＭ，ＬＩＡＨ，ＺＨＡＯＸＹ，ｅｔａｌ．Ｓｉｌｉｃａ⁃ｃｏａｔｅｄｇｏｌｄ⁃ｓｉｌｖｅｒｎａｎｏｃａｇｅｓａｓｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｇｅｎｔｓｆｏｒｃｏｍｂｉｎｅｄａｎｔｉ⁃ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＭａｔｅｒＩｎ⁃ｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１９，１１（１９）：１７１７７⁃１７１８３．［３２］ＱＩＡＯＹ，ＨＥＪ，ＣＨＥＮＷＹ，ｅｔａｌ．Ｌｉｇｈｔ⁃ａｃｔｉｖａｔａｂｌｅｓｙ⁃ｎｅｒｇｉｓｔｉｃｔｈｅｒａｐｙｏｆｄｒｕｇ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｔｂａｃｔｅｒｉａ⁃ｉｎｆｅｃｔｅｄｃｕｔａ⁃ｎｅｏｕｓｃｈｒｏｎｉｃｗｏｕｎｄｓａｎｄｎｏｎｈｅａｌｉｎｇｋｅｒａｔｉｔｉｓｂｙｃｕｐｒｉｆｅｒ⁃ｏｕｓｈｏｌｌｏｗｎａｎｏｓｈｅｌｌｓ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０２０，１４（３）：３２９９⁃３３１５．［３３］ＬＩＵＴ，ＳＨＩＳＸ，ＬＩＡＮＧＣ，ｅｔａｌ．ＩｒｏｎｏｘｉｄｅｄｅｃｏｒａｔｅｄＭｏＳ２ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅＰＥＧｙｌａｔｉｏｎｆｏｒｃｈｅｌａｔｏｒ⁃ｆｒｅｅｒａｄｉｏｌａｂｅｌｉｎｇａｎｄｍｕｌｔｉｍｏｄａｌｉｍａｇｉｎｇｇｕｉｄｅｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１５，９（１）：９５０⁃９６０．［３４］ＺＨＵＸＢ，ＪＩＸＹ，ＫＯＮＧＮ，ｅｔａｌ．Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｍｅｃｈａ⁃ｎｉｓｔｉｃｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆ２ＤＭｏＳ２Ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓｆｏｒａｎｔｉ⁃ｅｘｏ⁃ｃｙｔｏｓｉｓｅｎｈａｎｃｅｄｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｃａｎｃｅｒｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１８，１２（３）：２９２２⁃２９３８．［３５］ＹＡＤＡＶＶ，ＲＯＹＳ，ＳＩＮＧＨＰ，ｅｔａｌ．２ＤＭｏＳ２⁃ｂａｓｅｄｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ，ｂｉｏｉｍａｇｉｎｇ，ａｎｄｂｉｏｓｅｎｓｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｍａｌｌ，２０１９，１５（１）：ｅ１８０３７０６．［３６］ＹＩＮＷＹ，ＹＵＪ，ＬＵＦＴ，ｅｔａｌ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｎａｎｏ⁃ＭｏＳ２ｗｉｔｈｐｅｒｏｘｉｄａｓｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｎｄｎｅａｒ⁃ｉｎｆｒａｒｅｄｐｈｏｔｏ⁃ｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｆｏｒｓａｆｅａｎｄｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃｗｏｕｎｄａｎｔｉｂａｃｔｅ⁃ｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡＣＳＮａｎｏ，２０１６，１０（１２）：１１０００⁃１１０１１．［３７］ＧＡＯＱ，ＺＨＡＮＧＸ，ＹＩＮＷＹ，ｅｔａｌ．ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄＭｏＳ２ｎａｎｏｖｅｈｉｃｌｅｗｉｔｈｎｅａｒ⁃ｉｎｆｒａｒｅｄｌａｓｅｒ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅｒｅｌｅａｓｅａｎｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｂａｃ⁃ｔｅｒｉａ⁃ｉｎｆｅｃｔｅｄｗｏｕｎｄｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．Ｓｍａｌｌ，２０１８，１４（４５）：１８０２２９０．［３８］ＨＵＡＮＧＹ，ＧＡＯＱ，ＬＩＸ，ｅｔａｌ．ＯｆｌｏｘａｃｉｎｌｏａｄｅｄＭｏＳ２ｎａｎｏｆｌａｋｅｓｆｏｒｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｍｉｌｄ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ／ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｔｈｅｒａｐｙｗｉｔｈｒｅｄｕｃｅｄｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＮａｎｏＲｅｓ，２０２０，１３（９）：２３４０⁃２３５０．［３９］ＹＯＵＧＢＡＲＥＳ，ＭＵＴＡＬＩＫＣ，ＫＲＩＳＮＡＷＡＴＩＤＩ，ｅｔａｌ．Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｔｈｅｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｋｉｌｌｉｎｇｏｆｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０２０，１０（８）：１１２３．［４０］ＨＥＪＨ，ＳｈｉＭＧ，ＬＩＡＮＧＹＰ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅａｄｈｅ⁃ｓｉｖｅｓｅｌｆ⁃ｈｅａｌｉｎｇｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｈｙｄｒｏｇｅｌｗｏｕｎｄｄｒｅｓｓｉｎｇｆｏｒｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｔｈｅｒａｐｙｏｆｉｎｆｅｃｔｅｄｆｕｌｌ⁃ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｓｋｉｎｗｏｕｎｄｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍＥｎｇＪ，２０２０，３９４：１２４８８８．［４１］ＦＡＮＸ，ＹＡＮＧＦ，ＨＵＡＮＧＪＢ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃ⁃ｆｒａｍｅｗｏｒｋ⁃ｄｅｒｉｖｅｄ２Ｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｓｈｅｅｔｓｆｏｒｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｕｌｔｉｐｌｅｂａｃｔｅｒｉａｌｅｒａｄｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｕｇｍｅｎｔｅｄａｎｔｉ⁃ｉｎｆｅｃｔｉｖｅｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．ＮａｎｏＬｅｔｔ，２０１９，１９（９）：５８８５⁃５８９６．［４２］ＪＡＮＮＥＳＡＲＩＭ，ＡＫＨＡＶＡＮＯ，ＭＡＤＡＡＨＨＯＳＳＥＩＮＩＨＲ，ｅｔａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ／ＣｕＯ２ｎａｎｏｓｈｕｔｔｌｅｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｒｅ⁃ｌｅａｓｅｏｆｏｘｙｇｅｎｎａｎｏｂｕｂｂｌｅｓｐｒｏｍｏｔｉｎｇｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｏｆｂａｃ⁃ｔｅｒｉａｌｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌＭａｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０２０，１２（３２）：３５８１３⁃３５８２５．［４３］ＺＨＯＵＳＲ，ＷＡＮＧＺＪ，ＷＡＮＧＹＸ，ｅｔａｌ．Ｎｅａｒ⁃ｉｎｆｒａ⁃ｒｅｄｌｉｇｈｔｔｒｉｇｇｅｒｅｄｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｐｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｙｆｏｒａｎｔｉｍｉｃｒｏ⁃ｂｉａｌｔｈｅｒａｐｙ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０２０，３（３）：１７３０⁃１７３７．［４４］ＹＵＳＭ，ＬＩＧＷ，ＬＩＵＲ，ｅｔａｌ．ＤｅｎｄｒｉｔｉｃＦｅ３Ｏ４＠Ｐｏｌｙ（ｄｏｐａｍｉｎｅ）＠ＰＡＭＡＭｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅＮＯ⁃Ｒｅｌｅａｓｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ：ＡｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｎｄＮＯａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｓｔｕｄｙ［Ｊ］．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ，２０１８，２８（２０）：１７０７４４０．［４５］ＨＳＩＡＯＣＷ，ＣＨＥＮＨＬ，ＬＩＡＯＺＸ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｋｉｌｌｉｎｇｏｆｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｂａｃｔｅｒｉａｂｙｕｓｉｎｇｓｐａ⁃ｔｉａｌｌｙｔｕｎａｂｌｅｃｏｌｌｏｉｄａｌｇｅｌｓｗｉｔｈｎａｎｏ⁃ｌｏｃａｌｉｚｅｄｈｅａｔｉｎｇｓｏｕｒｃｅｓ［Ｊ］．ＡｄｖＦｕｎｃｔＭａｔｅｒ，２０１５，２５（５）：７２１⁃７２８．［责任编辑㊀李麦产］。
氧化铈纳米酶的结构调控及POD酶活性研究
氧化铈纳米酶的结构调控及POD酶活性研究
杨迪迪;范旭珂;张梦盼;童杰;庞义军
【期刊名称】《工业微生物》
【年(卷),期】2024(54)2
【摘要】为探究CeO_(2)纳米粒子表面Ce^(3+)/Ce^(4+)比例变化对过氧化物酶(POD)活性的影响,以实现对POD催化反应的可控调节,本研究使用简易水热法合成CeO_(2)纳米粒子,并通过不同的气氛热处理来调控CeO_(2)纳米粒子表面
Ce^(3+)/Ce^(4+)的比例来展开相关探索。
【总页数】3页(P63-65)
【作者】杨迪迪;范旭珂;张梦盼;童杰;庞义军
【作者单位】湖北科技学院药学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
【相关文献】
1.低温下钙对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及POD同工酶谱的影响
2.纳米氧化铈对蛋鸡胰脂肪酶活性及基因表达的影响
3.青海湖畔两种植物叶片中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的研究
4.N^+离子注入对不同辐射敏感性微生物超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响
5.纳米铁、纳米氧化锌和纳米氧化镁对小鼠血清乳酸脱氢酶和α-羟丁酸脱氢酶活性的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于纳米颗粒递送系统治疗脓毒症的研究进展
- 185 -①中国医科大学研究生院 辽宁 沈阳 110000②徐州医科大学附属医院急诊科 江苏 徐州 221000通信作者：袁响基于纳米颗粒递送系统治疗脓毒症的研究进展茆健① 袁响② 【摘要】 脓毒症是当今全球治疗最棘手的危重症之一。
早期、足量使用敏感抗生素及升压、补液等对症治疗是当前指南推荐的主流治疗方式。
然而因脓毒症本身的复杂病理生理机制与日益增长的抗生素耐药性，脓毒症病死率仍高达30%~50%。
纳米药物递送技术的快速发展为脓毒症治疗带来新的曙光。
文章综述了当今研究的几类主要的纳米颗粒，以及这些纳米颗粒治疗脓毒症的最新进展。
【关键词】 脓毒症 纳米颗粒 药物递送 Progress of Research on Nanoparticle-based Delivery System for the Treatment of Sepsis/MAO Jian, YUAN Xiang. //Medical Innovation of China, 2024, 21(11): 185-188 [Abstract] Sepsis is one of the most intractable critical illnesses worldwide. Early and adequate administration of sensitive antibiotics and symptomatic treatments such as vasopressors and fluid resuscitation are the prevalent treatments recommended by the current guidelines. However, due to the complex pathophysiological mechanism of sepsis and increasing antibiotic resistance, the mortality of sepsis reaches up to 30%-50%. The rapid development of nano-drug delivery technology has shed light on promising effectiveness on treatment of sepsis. In this review, several main types of nanoparticles researched today and the latest progress of these nanoparticles in the treatment of sepsis are reviewed. [Key words] Sepsis Nanoparticles Drug delivery First-author's address: Graduate School of China Medical University, Shenyang 110000, China doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.11.040 脓毒症是一种由感染引起的全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS），是世界上死亡率最高的疾病之一[1]，脓毒症每年发病率高达25%~30%[2]，每年新增脓毒症患者约2 000万人，病死率高达26%[3]。
纳米CeO2的制备研究进展
Advances in Condensed Matter Physics 凝聚态物理学进展, 2014, 3, 28-32Published Online August 2014 in Hans. /journal/cmp/10.12677/cmp.2014.33004Research Progress of Preparation ofNano CeO2Li Cui1, Yaqin Hu1, Fanming Meng1,2*1School of Physics and Materials Science, Anhui University, Hefei2Anhui Key Laboratory of Information Materials and Devices, Anhui University, HefeiEmail: *mrmeng@Received: Jul. 2nd, 2014; revised: Aug. 3rd, 2014; accepted: Aug. 12th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractCeO2 is a kind of cheap industrial materials widely used; it has a broad market prospect. CeO2 has been widely used in catalysis, solid oxide fuel cell, functional ceramics, and UV absorption mate-rials. In this paper, by analyzing the structure characteristics, the electron energy and the charac-teristics of cerium oxide, four kinds of preparation of cerium oxide are introduced which are solid phase method, liquid phase method, gas phase method, and hydrothermal method.KeywordsCeO2, Solid Phase Method, Liquid Phase Method, Gas Phase Method, Hydrothermal Method纳米CeO2的制备研究进展崔丽1，胡雅琴1，孟凡明1,2*1安徽大学物理与材料科学学院，合肥2安徽大学安徽省信息材料与器件重点实验室，合肥Email: *mrmeng@收稿日期：2014年7月2日；修回日期：2014年8月3日；录用日期：2014年8月12日*通讯作者。
纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第16卷第1期2021年2月V ol.16,No.1Feb.2021㊀㊀基金项目:国家自然科学基金资助项目(52039003);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(B210202114);国家自然科学基金青年基金资助项目(52009031);中国博士后科学基金面上项目(2020M671326,2020M681478)㊀㊀第一作者:许伊(1990 ),女,博士,研究方向为农业水土环境,E-mail:*****************㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:****************;**************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20201116001许伊,杨士红,尤国祥,等.纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展[J].生态毒理学报,2021,16(1):43-55Xu Y ,Yang S H,You G X,et al.Review of the potential ecological risks and toxicity mechanisms of nanoceria [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2021,16(1):43-55(in Chinese)纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展许伊1,2,杨士红1,尤国祥2,侯俊2,*1.河海大学农业科学与工程学院,南京2100982.河海大学环境学院,浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,南京210098收稿日期:2020-11-16㊀㊀录用日期:2021-01-16摘要:作为重要的纳米稀土化合物,纳米二氧化铈(CeO 2)被广泛应用于工㊁农㊁医学等领域,随之而来的是大量的纳米CeO 2在其生产使用和处理处置等过程中被释放进入到环境中,进而导致其生物安全性受到越来越多的关注㊂本文从纳米CeO 2对细胞㊁组织器官㊁植物㊁水生生物和土壤生物产生的毒性效应入手,系统综述了纳米CeO 2的潜在环境生态风险;进一步从物理损伤和化学抑制2个方面剖析了纳米CeO 2的生物毒性作用机制;最后基于已有的关于纳米CeO 2生态风险的研究中存在的不足对未来发展方向进行了展望㊂本文旨在为纳米CeO 2的生态安全评价提供理论基础和科学依据㊂关键词:纳米二氧化铈;植物;微生物;细胞毒性;氧化损伤;生态风险文章编号:1673-5897(2021)1-043-13㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AReview of the Potential Ecological Risks and Toxicity Mechanisms of NanoceriaXu Yi 1,2,Yang Shihong 1,You Guoxiang 2,Hou Jun 2,*1.College of Agricultural Science and Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China2.Key Laboratory of Integrated Regulation and Resources Development on Shallow Lakes of Ministry of Education,College of Envi -ronment,Hohai University,Nanjing 210098,ChinaReceived 16November 2020㊀㊀accepted 16January 2021Abstract :As one of the most important nano -rare earth compounds,nanoceria (nano -CeO 2)has been widely ap -plied in industrial,agricultural and medical areas.Subsequently,large amounts of nano -CeO 2are inevitably released into the environment during their production,utilization and disposal processes.Thereby,the biological safety of re -leased nano -CeO 2has attracted more and more attention.In this paper,the toxicity effects of nano -CeO 2on cells,tissue and organs,plants,aquatic organisms and soil organisms are systemically reviewed to illustrate the potential ecological environmental risks of nano -CeO 2.Furthermore,the biotoxicity mechanisms of nano -CeO 2are explored from the aspects of physical damage and chemical inhibition.At last,the further research directions are proposed based on the shortages existing in the current studies about the ecological risks of nano -CeO 2.The aim of this re -view is to provide theoretical and scientific basis for the evaluation of the ecological safety of nano -CeO 2.44㊀生态毒理学报第16卷Keywords:nano-ceria;plant;microbes;cytotoxicity;oxidative damage;ecological risks㊀㊀纳米(nm)是物理学上的度量单位,当物质尺寸达到纳米尺度(1~100nm)时,其物理化学性质会发生很大的变化,在材料强度㊁韧度㊁磁化率和催化能力等方面表现出特殊性能[1-2]㊂作为现代科技与交叉学科的发展基础,纳米技术在新材料研发㊁生态修复㊁生命健康和国家安全等诸多领域具有广阔的应用和发展前景[3-6]㊂铈(Ce)是元素周期表中第Ⅲ副族镧系元素,是一种稀土元素㊂稀土元素因其独特的金属特性被大量用于纳米材料的生产,而二氧化铈(CeO2)作为稀土氧化物中的重要组成部分,具有独特的理化性质和广泛的应用前景㊂2012年欧盟工作报告指出纳米CeO2的全球产量约为10000t(http://ec.europa.eu/nanotechnology/index_en.html,2012)[7]㊂来自美国地质调查局的数据显示,全球市场中有超过80%的纳米CeO2来源于中国㊂纳米CeO2及含有纳米CeO2的消费品的大规模生产和使用,必然会导致越来越多的纳米CeO2在其生命周期循环过程中向水㊁土和空气等环境介质释放㊂近年来,已有学者结合2014年市场统计数据,通过全生命周期评价模型,评估了自然介质中纳米CeO2的浓度,得出大气中的纳米CeO2浓度为0.01~0.6ng㊃m-3,地表水中的纳米CeO2浓度为0.6 ~100pg㊃L-1,沉积物中的纳米CeO2浓度为0.2~ 45μg㊃kg-1,土壤中的纳米CeO2浓度为24~1500 ng㊃kg-1[6]㊂在纳米CeO2的环境浓度迅速增加的同时,其生物安全与生态效应问题日益突出[8-11]㊂近年来,纳米CeO2的潜在环境风险及生态效应问题引起社会各界学者越来越多的关注㊂作为全球纳米CeO2最大的生产国和销售国,我国更加有必要加强对纳米CeO2生态安全性评价的研究㊂基于此,本文主要综述了不同生态环境内,纳米CeO2的生物毒性效应以及潜在的毒性作用机制,以期为纳米CeO2的安全评价提供科学依据㊂1㊀纳米CeO2的潜在生态风险(Potential ecological risks of CeO2nanoparticles)随着大量含有纳米CeO2产品的生产㊁加工㊁运输和使用,势必会有越来越多的纳米CeO2通过各种途径进入大气㊁土壤及水环境中,进而可能会对人体和生态环境中的生物体产生潜在危害㊂此外,不同环境介质中的纳米材料在外部环境因子㊁生物及非生物的作用下,会发生溶解-释放㊁团聚-沉降㊁吸附-解吸及生物累积-放大等一系列行为变化,最终对生态系统产生毒性胁迫效应㊂纳米CeO2在其生命周期内可能的释放途径㊁环境行为及生态效应如图1所示㊂近年来,关于纳米CeO2的生物毒性及潜在环境风险受到广泛关注,国内外已经开展大量有关纳米CeO2对微生物细胞㊁典型水生生物㊁植物及模式微生物的生长和代谢的影响研究,发现不同生态环境下纳米CeO2的毒性效应不尽相同㊂1.1㊀纳米CeO2对细胞的毒性作用(Toxicity effectsof CeO2nanoparticles on cells)细胞是组成生物体结构和功能的基本单位,关于纳米CeO2的细胞毒性研究已成为一大热点,但在分子水平上探究其毒性作用机制的研究还比较缺乏㊂纳米CeO2对不同的细胞系产生的毒性作用机制有所不同,了解并控制纳米CeO2致毒的机理可以为降低其毒性并制定安全性评价提供可靠的依据㊂Lin等[12]将A549细胞系暴露于纳米CeO2悬液中发现,细胞的存活率随暴露时间及暴露剂量的增加而下降:主要原因是细胞内活性氧(ROS)水平㊁脂质过氧化反应和细胞膜损伤程度增加,同时抗氧化水平下降,表明纳米CeO2在细胞内部引起氧化损伤[13]㊂此外,纳米CeO2还可以导致炎性因子的分泌及DNA损伤,进而引起细胞形态受损和细胞的凋亡㊂Gojova等[14]用不同浓度的纳米CeO2悬液培养HAECs细胞,结果显示暴露细胞内部炎症标记物浓度与纳米CeO2浓度呈显著正相关性,该结果与纳米CeO2引起细胞DNA及染色体的损伤有关[15-16]㊂另有学者利用电流式细胞术结合电镜观察证实,纳米CeO2还可以通过损害细胞形态降低细胞活性,最终诱导细胞凋亡[17-18]㊂值得关注的是,纳米CeO2对不同细胞的毒性作用表现出一定的选择性㊂例如,Park等[18]的研究表明,相同处理条件下纳米CeO2使BEAS-2B细胞活力下降,但对T98G和H9C2细胞的活力没有影响㊂进一步研究表明,纳米CeO2对放射介导下的不同细胞的凋亡和损伤呈现出不同的作用,即对正常的细胞具有保护作用而对相应的癌细胞具有灭活作用[19],这为纳米CeO2在医学领域的应用提供了思路[20]㊂第1期许伊等:纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展45㊀图1㊀纳米颗粒(NPs )在其生命周期内的环境行为及释放途径Fig.1㊀The environmental fate and release pathways of nanoparticles (NPs)in the nature1.2㊀纳米CeO 2对组织器官的毒性作用(Toxicityeffects of CeO 2nanoparticles on tissues and organs)纳米CeO 2可以通过多种环境介质的传播和食物链传递等方式进入生物体内,因而纳米CeO 2的广泛使用极大程度地增加了生态环境中的生产者㊁消费者等与纳米CeO 2的接触机会㊂目前,纳米CeO 2对生物体最直接的暴露途径是经呼吸道吸入㊂抛光粉㊁汽车尾气净化剂及柴油燃料添加剂中的纳米CeO 2可以通过呼吸道直接进入机体内部㊂已有报道指出,当空气中纳米CeO 2颗粒含量或毒性超过肺部防御能力时会引起肺损伤㊁纤维化等多种炎症反应㊂例如,Srinivas 等[21]通过连续4h 给雌性和雄性大鼠吸入气溶胶浓度为641mg ㊃m -3的纳米CeO 2并在24h ㊁48h 和14d 后检测大鼠肺部活性发现,急性暴露途径吸入的纳米CeO 2颗粒会通过氧化应激效应诱导细胞毒性,最终导致慢性毒性的发生,但是该过程与暴露时间之间没有显著的相关性㊂向雄性大鼠滴注纳米CeO 2的方式同样发现纳米CeO 2可以引起肺部炎症和肺损伤,进一步导致肺纤维化[22],向雄性大鼠气管滴注纳米CeO 2的方式可产生氧化应激诱导中性粒细胞及淋巴细胞等产生氧化损伤[23]㊂纳米CeO 2进入机体后,会随血液循环到达机体的其他组织器官,包括肝㊁肾㊁心和脑等部位并引发相应的毒性效应㊂对小鼠进行纳米CeO 2灌胃实验证实,经口染毒的纳米CeO 2也会引起肝肾功能的损伤[24]㊂对小鼠的一次性灌胃染毒实验进一步可以证实进入机体内部的纳米CeO 2对脑㊁心脏和脾脏器官产生了一定的毒性作用[25]㊂根据已有研究可以得出,纳米CeO 2对生物体的影响是全方位的㊂因为纳米CeO 2的粒径较小,其不仅可以绕过血脑屏障到达嗅球,还可以随血液循环到达其他组织器官并产生毒性效应㊂但是,目前关于纳米CeO 2作用的具体靶器官及损伤机制还不明确,有待进一步研究证实㊂46㊀生态毒理学报第16卷1.3㊀纳米CeO 2对植物的影响(Toxicity effects of CeO 2nanoparticles on plants)作为环境中的重要组成部分,植物在维持生态系统平衡㊁为动物和人类提供能量过程中发挥着不可替代的作用㊂然而,随着空气㊁水体和土壤中纳米颗粒的不断累积,植物会不可避免地通过根系或叶片暴露于纳米CeO 2富集的环境中㊂一旦植物表面接触了纳米CeO 2,其会在植物体内通过吸收㊁转运等方式储存在不同的部位,进而极有可能进入食物链并在高等生物体内累积㊁放大[26-27]㊂Zhang 等[28]研究黄瓜对纳米CeO 2的吸收和运输时发现,黄瓜根部可以快速吸收纳米CeO 2并向上迁移㊁转运到其他组织中,且纳米颗粒的尺寸越小越容易被吸收,累积量也越多[29]㊂进一步利用扫描透射电子显微镜及X 射线精细近边结构谱技术发现,累积在黄瓜根部的纳米CeO 2大部分被生物转化并主要以磷酸铈的形式存在,而在茎尖组织部位的纳米CeO 2则大部分以羧酸铈的形式存在[28]㊂在纳米CeO 2表面生成的磷酸铈沉淀会降低纳米CeO 2的生物可利用性,进而降低其毒性[30]㊂另外,植物体内或根部在应对纳米暴露过程中分泌的物质可能会改变纳米颗粒的团聚状态和介质的pH 值,导致纳米CeO 2发生还原溶解的现象,这一结果是引起纳米CeO 2不同的生物累积状况及生物毒性效应的原因[31]㊂除在植物体内的吸收㊁运移和转化外,纳米CeO 2对高等植物的毒性作用也得到了大量的证实㊂Priester 等[32]研究了纳米CeO 2对大豆的影响,发现纳米CeO 2不仅会抑制大豆的生长㊁降低大豆的产量,高浓度情况下还会抑制大豆根瘤的固氮效果㊂利用随机扩增多态DNA 技术可以直接证实纳米CeO 2对大豆的基因毒性[33]㊂Hernandez -Viezcas 等[34]和Bandyopadhyay 等[35]同样观察到纳米CeO 2暴露条件下,大豆及苜蓿根部共生的固氮菌活性会受到明显抑制,导致植物生长过程中氮循环过程受阻㊂Ma 等[36]研究纳米CeO 2对拟南芥生物量的影响时指出,500~2000mg ㊃L -1暴露浓度下,拟南芥的生长与对照组相比减少了85%㊂而浓度为1000mg ㊃L -1和2000mg ㊃L -1时拟南芥叶片叶绿素含量分别降低了60%和85%㊂分析潜在机制主要是暴露过纳米CeO 2的植物内脂质过氧化水平㊁电解质释放及功能酶活性都发生了变化,表明纳米CeO 2对植物细胞造成氧化胁迫效应[37-38]㊂1.4㊀纳米CeO 2对水生生物的毒性效应(Toxicityeffects of CeO 2nanoparticles on aquatic organisms)目前为止,还没有确切的实验现象来证实纳米CeO 2可以进入到生物细胞内部,但大量试验结果佐证了纳米CeO 2的确可以进入到胞外聚合物(EPS)或吸附在微生物细胞膜上[39]㊂近年来关于纳米CeO 2对水生生物的毒性效应的报道层出不穷,且毒性效应与纳米尺寸及生物体的种类息息相关㊂已有研究中关于纳米CeO 2对水生生物毒性效应的详细内容如表1所示㊂在纳米CeO 2对水生生物的影响研究中,水生生物种类㊁暴露方式及积累的Ce 含量的不同均会导致相应的半致死浓度(LC 50)不同㊂例如,在暴露于亚致死浓度的纳米CeO 2的过程中,吸附在小球藻(Chlorella pseudomonas )上的纳米CeO 2的量是大型溞上面Ce 元素总量的3倍㊂大型溞(Daphniapulex )主要是通过食物链的摄食过程吸收纳米CeO 2,而小球藻自身较大的比表面积使其能够吸附更多的纳米CeO 2[49]㊂van Hoecke 等[43]将大型溞暴露于14㊁20和29nm 的纳米CeO 2悬液21d ,发现对于2种较小尺寸的纳米CeO 2LC 50约为40mg ㊃L -1,而29nm 的LC 50为71mg ㊃L -1㊂相比较于大型溞,同形溞(D.similis )对纳米CeO 2的毒性抵抗能力更强,其LC 50值大约是大型溞的350倍[50]㊂纳米CeO 2对大肠杆菌(E.coli )和枯草芽孢杆菌(B.subti -lis )的毒性明显高于奥奈达希瓦氏菌(S.oneiden -sis )[51]㊂当以隐杆线虫(C.elegans )作为模式生物时,0.172μg ㊃L -1的纳米CeO 2即可以引起其体内ROS 累积㊁氧化损伤及生命周期的缩短[52]㊂然而,在斑马鱼(Danio rerio )的暴露实验中,500μg ㊃L -1的纳米CeO 2在斑马鱼的肝脏部位有明显的积累,5000μg㊃L -1浓度暴露下斑马鱼对纳米CeO 2却没有明显的吸收,且纳米CeO 2在72h 的暴露过程中只有超过200mg ㊃L -1时才对斑马鱼产生明显的毒性作用[43]㊂在贝类(Mytilus galloprovincialis )对纳米CeO 2的吸收实验中,不同的暴露方法(即直接暴露或通过摄食浮游植物暴露)对贝类吸收纳米CeO 2量的影响只表现在前2周,因为随着贝类体内累积的纳米CeO 2含量的增加,其自身清除速率也会相应增加以抵抗组织中不断增加的纳米CeO 2含量[53]㊂目前已有报道中,由于不同暴露实验中所用纳米CeO 2的理化性质不同,导致相同水生生物对纳米CeO 2暴露的毒性响应有所不同,因而难以对纳米第1期许伊等:纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展47㊀表1㊀纳米CeO2对水生生物的毒性研究Table1㊀Studies assessing the toxicity of CeO2NPs to aquatic organisms受试生物Tested organisms颗粒尺寸/nmParticle size/nm电势/mVPotential/mV暴露时长Exposuretime测定指标Tested endpoints作用浓度Effective concentration文献Reference大肠杆菌E.coli 7+12h生长状况Growth conditions无None[40] 7+3h成活实验(CFU)Colony forming units(CFU)<0.9mg㊃L-1,<90%;5mg㊃L-1,50%;230mg㊃L-1,100%[40] 7+24h活/死细菌Live/dead bacteria100mg㊃L-1,10%存活率(Survival rate)[41]集胞藻Synechocystis 7+10dCFU㊁活/死细菌CFU,live/dead bacteria100mg㊃L-1,无影响(No effects)(再生水Reclaimed water);20mg㊃L-1,20%存活(Survival)(纯水Pure water)[41]项圈藻Anabaena <50-0.03ʃ0.1672h/96h光合强度Photosynthetic intensity0.01~100mg㊃L-1[42] 100.4ʃ0.824h荧光强度Fluorescence intensityEC50:6.3mg㊃L-1[39] 2522.4ʃ1.324h荧光强度Fluorescence intensityEC50:0.56mg㊃L-1[39] 5018.7ʃ0.824h荧光强度Fluorescence intensityEC50:0.27mg㊃L-1[39] 600.7ʃ1.124h荧光强度Fluorescence intensityEC50:7.5mg㊃L-1[39]月牙藻Selenastrum reinsch10-12.5ʃ0.972h/96h生长(光密度㊁细胞计数㊁三磷酸腺苷(ATP))Growth(Optical density,cell counting,adenosinetriphosphate(ATP))EC50(光密度Opticaldensity):12.8mg㊃L-1;细胞计数Cell counting:29.6mg㊃L-1;ATP:12.3mg㊃L-1[39]25-15.5ʃ172h/96h生长(光密度㊁细胞计数㊁ATP)Growth(Optical density,cell counting,ATP)EC50(光密度Opticaldensity):0.95mg㊃L-1;细胞计数Cell counting:9.7mg㊃L-1;ATP:5.3mg㊃L-1[39]50-16ʃ0.972h/96h生长(光密度㊁细胞计数㊁ATP)Growth(Optical density,cell counting,ATP)EC50(光密度Opticaldensity):0.88mg㊃L-1;细胞计数Cell counting:4.4mg㊃L-1;ATP:2.4mg㊃L-1[39]60-10.9ʃ0.372h/96h生长(光密度㊁细胞计数㊁ATP)Growth(Optical density,cell counting,ATP)EC50(光密度Opticaldensity):8.96mg㊃L-1;细胞计数Cell counting:16.4mg㊃L-1;ATP:8.5mg㊃L-1[39] 14,20,29-15~-19.672h生长状况Growth conditionEC10:2.6~5.4mg㊃L-1;EC50:10.2~19.1mg㊃L-1;LOEC:5.6mg㊃L-1;NOEC:3.2mg㊃L-1[43]48㊀生态毒理学报第16卷续表1受试生物Tested organisms颗粒尺寸/nmParticle size/nm电势/mVPotential/mV暴露时长Exposuretime测定指标Tested endpoints作用浓度Effective concentration文献Reference月牙藻Selenastrum reinsch<50-16.0ʃ0.972h光合强度Photosynthetic intensity促进Promotion:0.01~1mg㊃L-1;抑制Inhibition:10~100mg㊃L-1[42] 10~20-13~-1872h藻生长速率Growth rate of algae抑制Inhibition:1mg㊃L-1;EC50:10mg㊃L-1[44]摇蚊Chironomidae 15,30无None24h死亡率Mortality15nm,10%致死Lethal:1mg㊃L-1;30nm,15%致死Lethal:1mg㊃L-1[45] 15,30无None24h生长状况Growth condition无影响No effects:1mg㊃L-1[45] 15,30无None24h繁殖Reproduction无影响No effects:1mg㊃L-1[45]大型溞Daphnia magna<25-1096h存活状况Survival status无影响No effects:10mg㊃L-1[46-47] <25-1096h蜕皮状况Exuviate conditions抑制Inhibition:10mg㊃L-1[46-47] <25-1096h生长状况Growth condition抑制Inhibition:0.01mg㊃L-1,10mg㊃L-1;无抑制No inhibition:0.1mg㊃L-1,1mg㊃L-1[46-47] <25-1021d存活状况Survival status无致死No lethal:0.1mg㊃L-1,1mg㊃L-1;100%致死Lethal:10mg㊃L-1[46-47] <25-1021d蜕皮状况Exuviate conditions无影响No effects:<10mg㊃L-1[46-47] <25-1021d生长状况Growth condition无影响No effects[46-47] 15,30无None96h死亡状况Death15nm,10%致死Lethal:1mg㊃L-1;30nm,无致死No lethal:1mg㊃L-1[45] 15,30无None96h生长状况Growth condition无影响No effects:1mg㊃L-1[45] 15,30无None96h繁殖Reproduction无影响No effects:1mg㊃L-1[45] 14,20,29-3.9~-9.121d存活状况Survival conditionEC50:36.9mg㊃L-1,71.1mg㊃L-1;NOEC:32~56mg㊃L-1[43] 14,20,29-3.9~-9.121d繁殖ReproductionEC10:8.8mg㊃L-1,20mg㊃L-1;EC50:20.5mg㊃L-1,42.7mg㊃L-1;LOEC:18~32mg㊃L-1;NOEC:ɤ18mg㊃L-1[43] 14,20,29-3.9~-9.121d移动能力Mobility无影响No effects:1000mg㊃L-1[43]斑马鱼胚胎Zebrafish embryos 14,20,29无None24,48,72h移动㊁孵化Mobility,incubation无影响No effects:200mg㊃L-1[43]斑马鱼Zebrafish <25,10.2无None14d吸收Assimilation肝脏累积Liver accumulation:500μg㊃L-1;无明显累积No accumulation:5000μg㊃L-1[48]注:EC50表示半效应浓度,EC10表示10%的效应浓度,LOEC表示最小观察效应浓度,NOEC表示无可观察效应浓度㊂Note:EC50refers to the median effective concentration;EC10refers to the10%effective concentration;LOEC refers to the lowest observed effective con-centration;NOEC refers to the no observed effective concentration.第1期许伊等:纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展49㊀CeO2在水环境中的生态效应得出一致的结论㊂此外,毒理实验中得到的纳米CeO2对水生生物的毒性效应浓度往往低于模型预测的浓度,可能原因是实际水环境介质中的天然有机物(NOM)㊁离子强度或pH对纳米CeO2的团聚分散行为与化学反应活性产生了影响,进而间接影响了其毒性效应㊂因此,建立不同水环境条件下纳米CeO2的赋存分布特征及反应活性与其毒性效应间的关系对全面认识并评估纳米CeO2的生态风险具有重要意义㊂1.5㊀纳米CeO2对土壤生物的影响(Toxicity effectsof CeO2nanoparticles on soil organism)由于纳米CeO2较小的尺寸,其可以透过土壤的宏观或微观孔隙,进而对土壤生物产生不利的影响㊂已有研究多关注纳米CeO2对土壤中无脊椎动物的生理活性的影响,而关于纳米CeO2对土壤微生物群落结构的影响的内容还比较少㊂因为纳米CeO2可以通过多种直接或间接的致毒途径影响微生物群落的组成结构,因而难以解析纳米CeO2实际的毒性效应及作用机制㊂直接作用主要源于纳米CeO2可以通过吸附作用改变有毒物质或营养盐的生物可利用性,而间接作用主要是由于纳米CeO2与NOM或毒性有机物的相互作用可以扩大或缓解其毒性效应[54]㊂Vittori Antisari等[55]选取2种土壤,用100mg Ce㊃kg-1(土壤干质量)的纳米CeO2暴露60d后发现2种土壤内微生物的生物量均未发生明显变化㊂但是,纳米CeO2降低了微生物的C与N比值且增加了微生物的代谢商数(q CO2),主要原因是微生物栖息的土壤环境组成成分发生变化,细胞内部受到胁迫效应㊂关于土壤无脊椎动物的研究,目前主要集中在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)和蚯蚓(Eisenia fetidia)2种㊂对比Ce盐及3种不同粒径的纳米CeO2对蚯蚓的毒性作用发现[58],所有的暴露实验中,蚯蚓体内累积的Ce含量都随暴露浓度的增加而增加,且暴露于纳米CeO2颗粒的蚯蚓相比较暴露于离子态Ce的蚯蚓累积量更多㊂组织学观察结果显示,暴露于纳米CeO2的蚯蚓的体壁角质层损失明显,肠上皮细胞完整性遭到破坏㊂因而,尽管蚯蚓的生存及繁殖在相对较短的暴露实验中没有受到明显的影响,但是组织学的变化可以在一定程度上推断蚯蚓在长期暴露过程中受到的毒性抑制作用[59]㊂Collin等[57]进一步说明了纳米CeO2表面的电极电势对其毒性效应具有显著影响㊂带正电的纳米CeO2相较于中性及带负电的纳米CeO2表现出更高的生物累积及生物毒性效应,其在24h暴露实验中对生长阶段的隐杆线虫LC50为15.5mg㊃L-1㊂作为典型的土壤模式生物,纳米CeO2对秀丽隐杆线虫的毒性胁迫效应受到专家学者的广泛关注,纳米CeO2不同的理化性质导致其对秀丽隐杆线虫产生的毒性有所不同,具体内容如表2所示㊂综上所述,纳米CeO2对土壤生物的毒性效应会受到土壤中NOM含量㊁纳米CeO2自身电极电势及粒径的影响㊂因此,为缓解土壤中纳米CeO2的生态风险,可以对纳米CeO2进行改性㊁修饰,如通过吸附NOM以改变纳米CeO2颗粒的表面电势或增加纳米CeO2的粒径,以降低其被蚯蚓或线虫等吞食的风险㊂2㊀纳米CeO2的生物致毒机制(Toxicity mecha-nisms of CeO2nanoparticles on organisms)已有研究中,众多学者对纳米CeO2的生物毒性作用机制进行了一系列的探索,但是目前还没有得出一致的㊁明确的结论,因为纳米CeO2较小的尺寸导致其可以在亚细胞结构(包括细胞膜㊁蛋白质和DNA分子等)上与生物系统发生相互作用进而产生毒性效应㊂根据已有研究,纳米CeO2对生物的毒性作用机理大致可以分为以下2个部分:直接或物理性抑制(包括与细胞本身或细胞膜直接接触并产生相互作用)和间接或化学抑制(即纳米CeO2与生物体的内在㊁外在环境作用进而产生一系列化学因素或化学反应而导致的毒性效应)㊂本文进一步将上述两方面总结绘制如图2所示的概要图㊂在复杂的生物体-纳米CeO2系统中,这2个方面的作用甚至会同时发生㊂2.1㊀物理损伤(Physical damage)纳米CeO2会通过直接吸附在生物细胞外膜上对生物体产生较强的毒性效应,其主要机理包括以下2个方面㊂(1)吸附在细胞表面的纳米CeO2会干扰生物体生存环境中的营养物质向细胞内部的迁移扩散,进而会引起生物体生存环境pH或氧化还原电势(EH)的改变并导致细胞营养缺乏[41,44];(2)一旦与细胞接触,纳米CeO2的不规则形状和粗糙的外表面会直接破坏细胞膜完整性,进而改变细胞膜的粘性及流动性㊁破坏离子泵的功能㊁使得胞内物质流出㊁干扰细胞与外部环境的物质交换过程,最终抑制生物体的生长[40,43-44,60]㊂50㊀生态毒理学报第16卷图2㊀纳米CeO 2通过物理损伤或化学抑制产生的生物毒性作用机制注:ROS 表示活性氧㊂Fig.2㊀Illustrations of CeO 2NPs biological toxicity mechanisms via the physical damage and chemical inhibitionNote:ROS stands for reactive oxygen species.表2㊀纳米CeO 2对土壤中秀丽隐杆线虫的毒性研究Table 2㊀Studies assessing the toxicity of CeO 2NPs to C.elegans in soil颗粒尺寸/nm Particle size/nm 电势/mV Potential/mV 暴露时长Exposure time 测定指标Tested endpoints作用浓度Effective concentration文献Reference 8.5ʃ1.5,38.3无数据No data 动态的Dynamic 寿命Life span 显著降低Significant decrease :172~1720ng ㊃L -1[56]53.34ʃ3.12无数据No data3d生长状况Growth conditions 生长抑制Growth inhibition :2.5~75.0mg ㊃L -1[56]15,45无数据No data动态的Dynamic胁迫响应㊁基因表达㊁生长和死亡数Oxidative stress,gene expression,growth and mortality15nm 抑制(Inhibition)80%:1mg ㊃L -140nm 抑制(Inhibition)100%:1mg ㊃L -1[55]3.99ʃ0.71-9.348h 死亡数Mortality 16.7%:1000mg ㊃L -1[57]3.99ʃ0.71无数据No data 48h 死亡数Mortality <6.7%:1000mg ㊃L -1[57]3.62ʃ0.8-31.548h 死亡数Mortality LC 50:272mg ㊃L -1,15.5mg ㊃L -1[57]3.62ʃ0.8无数据No data 48h 死亡数Mortality <6.7%:1000mg ㊃L -1[57]3.65ʃ0.6928.548h 死亡数Mortality 3.3%:1000mg ㊃L -1[57]3.65ʃ0.69-30~3048h死亡数MortalityHA 缓解(Attenuation)500mg ㊃L -1CeO 2NPs[57]注:LC 50表示半致死浓度㊂Note:LC 50refers to the lethal concentration of 50%.第1期许伊等:纳米二氧化铈的潜在生态风险及毒性作用机制研究进展51㊀2.2㊀化学抑制过程(Chemical inhibition)化学抑制是纳米CeO 2产生生物毒性过程的重要方面,主要包括纳米CeO 2在其颗粒表面或细胞内部发生的一系列氧化还原反应㊂生物体-纳米CeO 2体系中相关的氧化还原化学过程会直接产生过量的ROS ,引起细胞㊁蛋白质及DNA 的损伤㊂下文主要从纳米CeO 2表面产生的ROS ㊁微生物细胞内部产生的ROS ㊁纳米CeO 2与生物体亚细胞结构间特殊的化学反应3个方面阐明其化学抑制机理㊂2.2.1㊀纳米CeO 2表面产生的ROS在外部环境条件作用下,纳米CeO 2的氧化还原特性会使得其晶格内部发生Ce(Ⅳ)与Ce(Ⅲ)相互转化的还原反应,进而激发可产生ROS 的类芬顿反应或在其晶格内部直接产生ROS[61-64]㊂Preda 等[64]证实,外部氧分子(O 2)与纳米CeO 2表面的氧空位(V o )相互作用会形成过氧(O 22-)或超氧(O -2㊃)自由基,相关反应过程可以描述为:[2Ce 3+,V o ]㊀+O 2ң[2Ce 4+,O 22-](1)[2Ce 3+,V o ]㊀+O 2ң[Ce 4+,Ce 3+,O -2㊃](2)在UV 紫外照射下(365nm),Li 等[61]同样观测到在纳米CeO 2表面有O -2㊃产生,但是并未观测到羟基自由基(㊃OH),因为在实验条件下产生㊃OH 的E H 为2.2V ,明显高于纳米CeO 2的价带(1.6eV)㊂然而,Heckert 等[65]提出,在过氧化氢(H 2O 2)存在下,纳米CeO 2表面的Ce(Ⅲ)可以作为活性位点与H 2O 2发生类芬顿反应产生㊃OH ㊂因此,纳米CeO 2表面发生的氧化还原反应及生成的各类ROS 分子会对生物体产生氧化胁迫效应[18]㊂2.2.2㊀纳米CeO 2在生物体内部产生的ROS 纳米CeO 2与细胞结构的物理接触界面也会有ROS 的形成㊂在已有研究中,纳米CeO 2与大肠杆菌㊁生物膜㊁RLE -6TN 小鼠细胞及生菜的相互作用过程中,生物体内同时检测到了㊃OH ㊁O -2㊃或单线氧(1O 2)3种不同形式的ROS[40,66-68]㊂Li 等[61]研究提出上述3种ROS 在生物体内发挥着主要的毒性胁迫作用㊂此外,已有研究证实,在生物体细胞内部带有负电的细胞膜㊁DNA 和RNA 会吸引阳离子到其聚合阴离子表面,通过类芬顿反应产生㊃OH [63]㊂通常,在纳米CeO 2暴露过的生物体内,㊃OH 是主要的ROS 分子,在引起DNA 损伤及多糖裂解等毒性胁迫过程中发挥主导作用[66,69]㊂关于纳米CeO 2在细胞内部诱导产生ROS 的机理尚不明确,但是在生物体系中,诸多因素会激发氧化还原类的反应并产生ROS ,例如纳米CeO 2与无机㊁有机或液态的脂质发生的反应㊂根据已有文献,纳米CeO 2在胞内产生ROS 的主要过程可以归纳为以下几个反应[61,63,70-71]:Ce(Ⅳ)+X red -ңCe(Ⅲ)+X ox(3)Ce(Ⅲ)+O 2ңCe(Ⅳ)+O -2㊃(4)2H ++2O -2㊃ң1O 2+H 2O 2(5)H 2O 2+Ce(Ⅲ)ңCe(Ⅳ)+OH -+㊃OH(6)2LOOH +Ce(Ⅲ)ңCe(Ⅳ)+2LO ㊃+㊃OH+OH -(7)式中:X red -表示胞内与生理学相关的还原性物质,X ox 是其氧化状态,LOOH 表示胞内脂质过氧化物,LO ㊃表示过氧化反应中产生的烷氧基自由基㊂然而目前已有关于纳米CeO 2在胞内产生ROS 的化学反应过程的研究还不够全面,潜在机理方面的探究还有待深入㊂今后的研究应增加对纳米CeO 2表面催化活性位点的关注,同时尝试分析氧化还原反应产物的物质的量比及分子组成,这2个方面会对未来揭示胞内ROS 的产生机理提供一定的帮助㊂2.2.3㊀纳米CeO 2与生物大分子间的化学反应系统阐明纳米CeO 2与生物体相关的大分子间的化学反应是揭示纳米CeO 2致死效应的关键㊂因此,关于纳米CeO 2在微生物细胞内与胞体本身结构或组分间发生的化学反应受到越来越多的关注㊂已有研究得出,当纳米CeO 2进入到生物体内与生物大分子发生接触时,两者之间主要发生以下4个方面的相互作用㊂(1)纳米CeO 2可以直接从磷脂双分子层中剥夺有机磷并与其形成络合物,导致细胞膜裂解和细胞器损伤[72];(2)纳米CeO 2还可以直接使三磷酸腺苷(A TP)和含磷氨基酸中的磷脂键断裂,影响生物体的正常生理功能[73-74];(3)纳米CeO 2与生物体系中电活性物质间的相互作用同样会诱导纳米CeO 2的细胞毒性㊂例如,生物体中含有双硫键的大分子(金属硫蛋白㊁色氨酸等)是具有代表性的还原物质,其很容易被纳米CeO 2氧化,从而导致大分子结构被分解[73,75];(4)由于Ce(Ⅲ)与Ca 2+具有近乎相同的结构和半径,生物体内包含Ca 2+的化合物中,Ca 2+很容易被Ce(Ⅲ)取代[76-77]㊂然而,一旦控制细胞内部信号传导及起调节作用的蛋白分子结构中的Ca 2+被Ce(Ⅲ)取代,细胞功能会发生紊乱,最终影响细胞活性[78]㊂3㊀本领域存在的不足及未来发展方向(Insufficien-cy and future development direction in this field )本文系统综述了纳米CeO 2对细胞㊁组织器官㊁。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氧化铈纳米颗粒促成骨分化及其对相关致病菌抗菌作用的研究
进展
李锋;李雪;柏娜;李健
【期刊名称】《吉林大学学报:医学版》
【年(卷),期】2022(48)5
【摘要】还原态氧化铈(CeO_(2))(Ce^(4+))/氧化态Ce_(2)O_(3)(Ce^(3+))氧化
还原循环使氧化铈纳米颗粒(CeO_(2)-NPs)具有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等多种酶活性。
CeO_(2)-NPs可通过酶活性清除自由基,发挥抗氧化的作用,激活转化生长因子β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)信号通路。
通过调控
CeO_(2)-NPs表面Ce价态的比值,清除活性氧(ROS),创建成骨微环境。
触发细胞
内过量ROS产生诱导氧化应激,导致膜损伤进而抵抗病原菌,发挥抗菌作用。
现结
合国内外研究最新成果,对CeO_(2)-NPs在成骨细胞分化和相关致病菌抗菌中的作用及其可能机制进行综述,旨在为CeO_(2)-NPs促成骨和抗菌作用研究提供新思路。
【总页数】6页(P1348-1353)
【作者】李锋;李雪;柏娜;李健
【作者单位】青岛大学口腔医学院;青岛大学附属医院口腔修复科
【正文语种】中文
【中图分类】R34
【相关文献】
1.p38MAPK通路在健骨颗粒促成骨细胞早期分化中的作用
2.p38MAPK通路在健骨颗粒促成骨细胞早期分化中的作用
3.纳米氧化铈颗粒对骨髓基质细胞成骨分化和成脂分化的影响
4.铈掺杂氧化铜纳米颗粒的制备及其抗菌性能研究
5.氧化铈纳米颗粒抗病理性血管生成的研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。