人民卫生毒理学基础第7版第十四章 纳米材料毒理学.pptx

毒理学基础,第十四章纳米材料毒理学,目录,第一节概述,第二节纳米材料的特性与毒性作用,第三节纳米材料毒理学的研究方法,案例分析,01,02,03,04,重点难点,纳米毒理材料对机体损伤特性及机制纳米粒子在体内迁移、代谢沉积的主要因素纳米毒理学体外实验的方法,第一节概述,纳米毒理学定义（nano-materialstoxicology，NT）NT是继纳米技术出现和广泛应用以来，与传统毒理学相互渗透、相互结合而形成和发展起来的一门新兴的交叉学科。2.纳米毒理学发展史孕育于20世纪7080年代，诞生于20世纪最后10年。纳米技术广泛应用的同时给人类健康带来了巨大的潜在危害，这就为管理纳米材料毒理学的孕育、成熟、发展提供了良好的契机。,（一）纳米毒理学定义及发展史,第一节概述,（二）纳米毒理学研究领域,第一节概述,纳米材料毒理学的描述性研究；纳米材料毒理学的机制性研究；纳米材料毒理学的管理性研究。,研究对象是纳米尺度的颗粒性物质；研究方向是不溶性的粒子对机体的损伤效应；研究内容是纳米粒子的粒径生物学作用；研究角度是从纳米粒子的粒径作用阐述生物毒性。,（三）纳米材料毒理学的特点,第一节概述,小结,纳米材料毒理学在近几十年的发展过程中，已具备了自有的一套理论体系，拥有了明确的研究对象、研究内容和研究工具。它的出现将为人类研究纳米级物质与人类健康的相互作用，提供一个良好的技术平台，为纳米技术的安全应用提供理论支持和实验基础。,第二节纳米材料的特性与毒性作用,致病的隐匿性（1）引起的疾病都是散在的或是局部的；（2）具有极强吸附性，病变易误诊为吸附性物质所致；（3）很难引起全身的免疫反应和症状，不易被察觉。2.效应的持久性进入机体后不易被机体代谢排出。3.侵袭的穿透性表面具有较强的生物活性，能促进纳米粒子的穿透力。,（一）纳米粒子引起机体损伤的特点,第二节纳米材料的特性与毒性作用,（二）纳米粒子在体内的吸收,第二节纳米材料的特性与毒性作用,纳米粒子在肺部的吸收和沉积；纳米粒子在皮肤的渗透和吸收；纳米粒子在消化系统的沉积和吸收。,第二节纳米材料的特性与毒性作用,（三）纳米粒子在体内的迁移和分布,纳米粒子在体内迁移的主要途径；纳米粒子沉积的主要靶器官；影响纳米粒子迁移和分布的主要因素。,第二节纳米材料的特性与毒性作用,（四）纳米粒子在体内的代谢和排泄,纳米粒子排出体外的方式；2.影响纳米粒子体内代谢的因素。,纳米粒子对心血管系统的毒性；纳米粒子对呼吸系统的毒性；纳米粒子对神经系统的毒性；纳米粒子对皮肤的毒性；纳米粒子对其他器官的毒性。,（五）纳米粒子的毒性,第二节纳米材料的特性与毒性,纳米粒子的自身影响因素（1）表面效应和尺寸效应；（2）结构；（3）长径比；（4）表面修饰和功能化。2.环境因素（1）pH值；（2）离子浓度；（3）电荷。,（六）影响纳米材料毒性的因素,第二节纳米材料的特性与毒性作用,纳米材料进入生态环境的主要途径（1）纳米材料在工业生产、运输和处理过程中产生的纳米颗粒进入环境；（2）生活日用品中掺杂着纳米尺度的物质，在洗脱过程中能够进入环境；（3）工业生产中所需的纳米材料，可能随产品的使用、分解进入环境中。2.纳米材料破坏生态环境的途径,（七）纳米材料与生态环境之间的关系,第二节纳米材料的特性与毒性作用,小结,纳米材料毒理学的研究对象大多是纳米级的物质颗粒，是普通粒子毒理学的拓展和延伸。纳米毒理学与一般毒理学相比具有自身的特性，因此对机体的损伤也有独特的特点。纳米粒子在体内的吸收、迁移分布、代谢和排泄与纳米粒子自身特性紧密相关。,第三节纳米材料毒理学的研究方法,纳米粒子由于具有尺寸小、表面积大的特性，它们与普通颗粒相比容易发生聚集。纳米粒子预处理的过程（1）纳米粒子的纯化；（2）运用粒子悬浮剂处理；（3）纳米粒子尺寸的测定；（4）纳米粒子表面积的测定；（5）建立纳米粒子的尺寸随时间变化的标准曲线；（6）纳米粒子高反应活性处理。,（一）体外纳米材料的表征研究方法,第三节纳米材料毒理学的研究方法,（二）纳米粒子在体外细胞毒性作用的研究方法,第三节纳米材料毒理学的研究方法,纳米粒子细胞的摄取和定位检测方法（1）透射电镜法；（2）元素分析方法；（3）荧光光谱法。2.纳米粒子细胞毒性的研究方法（1）纳米粒子影响细胞增殖能力的评估方法；（2）纳米粒子引起细胞坏死的评估方法；（3）纳米粒子引起细胞凋亡的评估方法；（4）纳米粒子引起细胞自噬的评估方法。,第三节纳米材料毒理学的研究方法,（三）纳米粒子体内毒性的研究方法,纳米粒子在体内分布和清除的检测方法；核医学与核分析技术对体内纳米粒子的检测；X射线荧光分析技术对纳米粒子的检测；组织学/组织病理学检测技术；量子点标记技术检测生物体系的纳米粒子。,小结,本节主要讨论了目前纳米毒性研究中各种研究技术的优缺点。在纳米毒理学进展过程中，建立标准的、可通用的、可比较的实验技术至关重要。我们需要吸收纳米科学、医学、生命科学、化学和物理等学科的知识和实