| 题名 | 多壁碳纳米管和纳米TiO2的呼吸毒性 |
| 作者 | 李俊纲 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-01-14 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 李文新 |
| 关键词 | 多壁碳纳米管（MWCNTs） 纳米TiO2 呼吸毒性 X-射线相衬成像 |
| 其他题名 | The Pulmonary Toxicity of Mutill-wall Carbon Nanotubes and TiO2Nanoparticles |
| 中文摘要 | 本论文研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）和纳米TiO2的呼吸毒性、纳米TiO2 的肺外毒性、MWCNTs吸附笨后的呼吸毒性以及X-射线相衬成像技术在MWCNTs呼吸毒性检测中的应用。研究的结果和结论如下： 1）自行研制了小动物呼吸装置并应用该呼吸装置和气管滴注技术比较研究了MWCNTs的呼吸毒性。在MWCNTs经呼吸和滴注进入小鼠肺部后的8，16和24天分别检测了MWCNTs对肺部造成的病理损伤。吸入肺部的MWCNTs致使肺泡壁轻度增生，但肺泡的网状结尚保持完整；滴入肺部的MWCNTs致使其周围的肺泡网状结构遭到严重破坏。进一步的气溶胶呼吸实验表明，小鼠暴露在浓度为32.6 mg/m3的MWCNTs气溶胶内30天后，其肺泡壁轻度增生，其肺灌洗液内的生化指标（总蛋白、碱性磷酸酶（ALP）、酸性磷酸酶（ACP）和乳酸脱氢酶（LDH））没有显著升高（P < 0.05），但暴露60天时，肺泡壁增生明显，肺灌洗液内的生化指标有显著升高。 2）研究了不同粒径TiO2纳米颗粒对小鼠造成的急性呼吸毒性。把初始粒径3 nm和20 nm 的TiO2按照0.4，4.0和40 mg/kg的剂量分别经气管滴注到小鼠肺部3天后，小鼠肺组织病理变化和肺灌洗液生化指标（总蛋白、白蛋白、ALP、ACP和LDH）变化都表明，3 nm和20 nm TiO2表现出相似的急性呼吸毒性。 3）研究了滴入肺部TiO2纳米颗粒的肺外毒性。电感耦合等离子体质谱仪(ICP－MS)的测定结果表明，滴入肺部的TiO2纳米颗粒能够穿过气血屏障进入血液循环系统进而通过血脑屏障进入脑组织。组织病理变化、肺灌洗液生化指标（总蛋白、ALP、ACP和LDH）以及脑匀浆液生化指标（超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢和丙二醛）的变化表明，滴入肺部的TiO2纳米颗粒不仅会造成肺泡壁增生和肺泡网状结构破坏，还会造成肝细胞胀大和坏死、肾小管内血细胞渗出和结构破坏以及血脑屏障破坏和大脑组织坏死。 4）研究了MWCNTs和苯复合物的呼吸毒性。0.2 mg 的MWCNTs、0.08 mg的苯以及它们的复合物经气管滴注到小鼠肺部后，肺组织病理变化、肺灌洗液生化指标（总蛋白、ALP、ACP和LDH）的变化表明，0.2 mg 的MWCNTs和0.08 mg的苯都没有单独表现出明显的呼吸毒性，但0.2 mg 的MWCNTs吸附0.08 mg的苯形成复合物后会表现出明显的呼吸毒性。 5）开展了X-射线相衬成像技术检测MWCNTs造成的肺组织损伤的工作。在0.1，1.0 和 2.0 mg 的MWCNTs经气管滴注到大鼠肺部后，用X-射线相衬成像技术、X-射线吸收成像技术和常规病理切片技术对这些MWCNTs在肺组织造成的急性毒性（滴注5天后）和长期毒性（滴注140天后）进行了检测。实验表明，X-射线相衬成像技术能有效地检测出MWCNTs对肺组织造成的损伤，不仅优于常规X-射线吸收成像技术，还能弥补病理切片技术本身的不足。 这些研究工作给纳米材料的生物安全性和毒性评估，毒性评估方法学，纳米材料生产现场职业安全性评估以及纳米材料环境毒理学研究提供了重要的实验数据和资料。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 122 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7252]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李俊纲. 多壁碳纳米管和纳米TiO2的呼吸毒性[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2008. |
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