国家纳米科学中心在纳米材料生物效应研究方面取得新进展

（Ｃ ｅｏｈ ｂ ｉｓ 经 摄食 进 入并 积 累 在 秀丽 线 虫 消 ａｎ ｒａ ｄｔ ｉ
ｅ 料 生 物 效 应 方 面取 得 重 要 进 展 ， ｅ ｇｎ ）是 生 物 学 经 典 的模 式 生 化 系统 ，进 入 消 化道 内皮 细胞 定 ｌ ａｓ 研 究 结 果 发 表 在 美 国化 学 会 的 物 ，但 用 于纳 米 材料 的生 物效 应 位 于溶 酶体 ，长 期 蓄积 会 导致 量
光 学 成像 、原位 元 素 成像 与 结 构
分 析 、细胞 生物 学 、毒理 学 等 多
种 方 法来 研 究纳 米 材 料在 生 物 体 系 内分 布代 谢等 重 要 问题 的系 统
研 究方 法 。 该 研 究方 法 对 于建 立 以 秀 丽 线 虫 为模 式 生物 评 价 纳米 材 料 生
筏
ｅ …
性 质 ，传 统 毒理 学 评 价方 法 已不 物 个体 水 平 进行 研 究 ，其 体 内的
需 求 ，实 验 中体 内 、体外 结 果不 整 体 、器 官 、组 织 、细胞 多 层 次
一
国家 纳 米科 学 中心在 能 满 足纳 米 材料 生 物 效应 研 究 的 每 个 细胞 又 可单 独 研 究 ．便 于从 纳米 材 料 生物效 应 研 究方 面取 得 新 进展
Ｎ ｎ ｅ ｅｓ杂 志 上 ａ ｏＬ ｔ ｒ ｔ ３ ７ － １３ 。 １４ ３ ８ ） （ ０ １ １ 研 究还 鲜 有报 道 。该 研 究 工作 基 子 点 从 消 化 系 统 向 生 殖 系 统 迁 ２ １ １ ：
于 秀丽 线 虫模 型 ，从 纳 米 材料 毒 移 ，并 导致 生 殖 障碍 和 子代 发 育
纳 米材 料 与 生命 体 系 相互 作 理 学评 价 方法 学 的建 立 、应用 和 毒性 。 用 及其 健康 效 应 问题 ．是 纳米 科 机 理揭 示 等方 面 进行 了具 有开 创 基 于 同步 辐射 先 进 光源 发 展
技 领域 的重要 前 沿科 学 问题 。 由 意义 的研究 。值 得一 提 的是 ：秀 起来 的多种 元 素 高灵 敏 分析 技 术 于 纳米 材 料本 身 具有 独 特 的理 化 丽线 虫 的优 势 在 于其 既可 以从 生 近年 来 已开 始应 用 于纳 米材 料 的
致 的矛 盾 日益 凸显 ，这 就 要求 对 纳 米 材 料 的 体 内 行 为 进 行 发 展快 速 、简单 、准 确 的毒 理学 研 究
评 价模 型 体 系 。而 纳 米材 料 在 复
该 工作 选 择 了 目前 最 具 有应
近 日，国家 纳 米科 学 中心 中 杂 生物 体 系 内可 能 发 生 的多 种理 用 前 景 的 量子 点 （ ｕ ｎｕ ｏｓ Ｑ ａ ｔｍ ｄｔ） 国科 学 院纳 米 生物 效应 与 安 全性 化 性质 改 变更 为 其 后续 毒 理 学研 作 为代 表 性纳 米 材 料 ，研 究 了其 重 点 实验 室 陈 舂英研 究 组 与 纳米 究 带来 了巨 大 的挑 战 ，这 就要 求 在 体 内 的分 布 、代谢 、转 化 和长 材 料 研 究 室 唐 智 勇 研 究 组 合 作 ， 在方 法学 上有 所突 破 和创 新 。 在 以秀丽 线 虫为 模 型研 究 纳 米材 秀丽 线虫 期 毒理 效 应 。研 究 发现 ：量 子点
像 （ ｐｉ ｌ ｕｒｓｅｃ ） 和 量 子 点 组 成 元 素 的 ｘ 射 线 荧 光 图像 （ — Ｒ ） 发 Ｏ ｔ ａ ｆ ｏｅｃｎ ｅ ｃ ｌ ／ Ｘ Ｆ ｘ 现 ，位 于 消 化 道 末 端 的量 子 点 组 成 元 素 Ｓ 大 量 积 累 ，而 光 学 荧 光 淬 灭 ，通 过 ｅ
秘
来自百度文库
微 区元 素成 像 与 化学 结 构分 析 技 术应 用 于量 子点 材 料 在 体 内代 谢
与降 解 过程 的研 究 ，揭示 了量 子
１ ４ ２６ ０ １ ８ ２７ ０ ２６ ０１ ６ ２６ ０１ ０
点 在 线 虫 消 化 系 统 微 环 境 内 降
解 、氧 化和 代谢 的过 程 ，并 指 出 了利 用 纳米 材料 光 学 特性 进 行 分 布研 究 的不 可靠 性 ，提 出 了集 成
对 不 同部 位 的化 学 价 态 进 行 分 析 （ 射 线 吸 收 谱 ， 一 Ａ Ｅ ） Ｘ Ｘ Ｎ Ｓ ，发 现 量 子 点 伴
随 消 化 过 程 ，结 构 不 断破 坏 ， 内核 元 素 发 生 氧 化 ，导 致 荧 光 淬 灭 ．同 时 释 放 有
毒 离 子 ，弓 起 毒性 。 １
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物 效 应 的研 究 平 台具 有 重 要 意
义 ．并 有 望 在后 续研 究 中推广 应
子 可释 放 电子 ，并 在畴 壁 上形 成
科 学 家揭 秘铁 电材 料 空穴 ，这样 即使没有半导 体的 ￣Ｎ －
Ｑ ｓ ｅｒｄｔ ｎ ｕｎ ｈｄａ ｅ ｄｇｓｏ Ｄ ｇａａｅ ａｄｑ ｅｃｅ ｆ ｒ ｉ ｔ ｎ ｄ ｄ ｔ ｅ ｉ
表征 、化学 结 构 分析 等 领域 ，可 是 ，用 于生 物 体 系 内原 位 的研 究
Ｓ ｅ ｇ ｅ Ｋ— ｄ ｅ
尚无 报 道 。该 工 作创 新 性地 将 多 种 同步辐 射技 术 ，如 Ｘ射线 原 位
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Ｑ ｓ ｅｒ ｅ ｎ ｕ ｎｈ ｄ Ｄ ｇａ ｄａ ｄｑ ｅｃ ｅ ｄ ｔ （ｅ ｘｄｔ ｎ Ｓ ｉａｉ ） ｏ ｏ 量 子 点 在 秀 丽 线 虫 消化 道 内 的 降 解 过 程 。 通 过 比较 量 子 点 荧 光 的 光 学 图
的光 电机 制
结 构 ，也 可形 成 垂直 于 畴 壁 的 电 流 。通 过各 种 试 验 ，研 究 人员 确