基本信息
- 项目名称：
- 纳米TiO2浆料助剂致DNA损伤的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过研究纳米TiO2浆料助剂对小白鼠骨髓细胞微核的诱发，得出以下结论：1.高剂量的纳米TiO2浆料助剂对DNA有损伤作用，但低剂量的纳米TiO2浆料助剂则尚未引起损伤。2.随着纳米TiO2浆料助剂剂量的增加，微核率增大，致DNA损伤作用增强。 实验数据和结果有助于指导纺织业纳米材料的使用和浆料助剂的改良与发展，以及纺织业工人的个人防护。
- 详细介绍：
- 纳米材料已应用于多个领域，但是否存在安全隐患，尚有争议。目前，国内外主要是在整体水平、器官水平和细胞水平上研究纯纳米材料对动物的影响，很少有在遗传水平上的研究。在纺织领域中，纳米浆料助剂增强了纺织面料的性能，利用度较高。但其是否安全，国内外还尚无关于纳米浆料助剂对动物和人体遗传物质影响的研究。 本课题通过研究纳米TiO2浆料助剂对小白鼠骨髓细胞微核的诱发作用，从遗传水平上证明了纳米浆料助剂致小鼠DNA损伤作用，得出高剂量的纳米TiO2浆料助剂对动物细胞具有遗传毒理作用,且纳米TiO2浆料助剂的剂量越大细胞毒性越大的结论。此结论有助于指导纺织业纳米材料的使用和浆料助剂的改良与发展，以及纺织业工人的个人防护。同时有必要将国外的先进经验和我国的具体情况相结合，制定出我国的纳米安全标准和规范。此外，纳米浆料助剂可能造成周围环境污染，有待进一步思考与探讨。
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撰写目的和基本思路
- 通过研究纳米TiO2浆料助剂对小白鼠骨髓细胞微核的诱发，探讨纳米TiO2浆料助剂对动物及人的危害，指导纺织业的材料使用和纳米浆料助剂的改良与发展。我们设立了胜利盐水阴性对照组、环磷酰胺阳性对照组和不同浓度梯度的纳米浆料助剂实验组，经一定时间后对小白鼠骨髓白细胞的微核计数，并对各组微核率作平方根反正弦数据变换后用SASV8软件作SNK-q检验。
科学性、先进性及独特之处
- 纳米材料已应用于多个领域，但是否存在安全隐患，尚有争议。目前，国内外很少有在遗传水平上研究纳米材料对动物的影响。纳米浆料助剂在纺织领域利用度较高，但其是否安全，国内外还尚无关于纳米浆料助剂对动物和人体遗传物质影响的研究。通过对不同剂量的纳米TiO2浆料助剂实验组与生理盐水阴性对照组、环磷酰胺阳性对照组的对比，得出高剂量的纳米TiO2浆料助剂对动物细胞具有遗传毒理作用,且剂量越大细胞毒性越大的结论。
应用价值和现实意义
- 本课题通过研究纳米TiO2浆料助剂对小白鼠骨髓细胞微核的诱发作用，从遗传水平上证明了纳米浆料助剂致小鼠DNA损伤作用，得出高剂量纳米TiO2浆料助剂对动物细胞具有遗传毒理作用,且剂量越大细胞毒性越大的结论。此结论有助于指导纺织业纳米材料的使用和浆料助剂的改良与发展，以及纺织业工人的个人防护。同时有必要制定出我国的纳米安全标准和规范。此外，纳米浆料助剂可能造成周围环境污染，有待进一步思考与探讨。
学术论文摘要
- 目的 研究纳米TiO2浆料助剂对小白鼠骨髓细胞微核的诱发作用，探讨纳米TiO2浆料助剂对动物及人的危害，指导纺织业的材料使用和纳米浆料助剂的改良与发展。 方法 对空白对照组、环磷酰胺对照组和不同剂量梯度纳米TiO2浆料助剂实验组(LD50,1/2LD50，1/5LD50,1/10LD50,1/20 LD50)的小白鼠骨髓白细胞的微核计数，并对各组微核率作平方根反正弦数据变换后用SAS V8软件作SNK-q检验。结果 模型和考查因素的显著性检验均为P<0.001，LD50、1/2 LD50、1/5 LD50 纳米TiO2浆料助剂组的微核率与环磷酰胺阳性对照组的差异均无统计学意义，而与生理盐水阴性对照组的差异均有统计学意义； 1/10 LD50、1/20 LD50纳米TiO2浆料助剂组的微核率与生理盐水阴性对照组的差异均无统计学意义，而与环磷酰胺阳性对照组的差异有统计学意义。结论 高剂量的纳米TiO2浆料助剂对动物细胞具有遗传毒理作用,且剂量越大细胞毒性越大。
获奖情况
- 无
鉴定结果
参考文献
- [1] 马建伟 秦泗霞 苏冬梅.稀土纳米抗菌材料对红细胞脆性的影响[J].环境与职业医学，2006，23（2）：153-154. [2] 葛志玉.纳米污染亟须防患于未然[J].中国经济周刊，2004（37）：4. [3] Pandics T. Clinical application of nanoparticles and their possible health risk [J]. Orv Hetil, 2008, 149(38):1785-1790. [4] 王刚 姚金波 侯学锋.纺织品中应用纳米材料的安全性初探[J].整染技术，2006，28（3）：1-3.
同类课题研究水平概述
- 纳米浆料助剂的应用始于2004年，纺织行业中常用的纳米材料有：TiO2、ZnO、SiO2、Fe2O3、Al203、Cr2O3、纳米云母等。通过一定的染整加工技术，将上述纳米材料处理到织物上后，可以赋予织物一些优良性能。目前，纺织领域与其他行业领域相比，对纳米技术和纳米材料的利用度较高。纳米材料赋予纺织品功能化的同时，在是否存在着使用安全隐患这个问题上，当前研究的重点主要是纳米材料对动物整体水平、器官水平和细胞水平的研究。 美国已开展了关于纳米材料对环境和人可能造成危害性的研究。 国外，曾有研究人员对碳纳米管、纳米聚四氟乙烯和碳颗粒的生理毒性进行了实验，结果表明，长期吸入上述纳米微粒后，在肺部会发生沉积，对健康极其不利。据《自然》杂志报道，纳米颗粒可以通过呼吸系统、皮肤接触、食用、注射等途径，进入人体组织内部。纳米颗粒进入人体后，由于其体积小，白由度大，反应活性高等特性，几乎不受任何阻碍就可以进入细胞，与体内细胞发生反应，引起发炎、病变等症状。同时，纳米颗粒也可能进入人的神经系统，影响大脑，导致更严重的疾病发生。纳米颗粒长期停留在人体内，同样会引发病变，如停留在肺部的石棉纤维会导致肺部纤维化。在2004年的美国化学学会年会上，有三个研究小组分别报道了纳米材料具有特殊的毒性。休斯顿的美国宇航局太空中心小组的研究发现，向小鼠的肺部喷洒含有碳纳米管的溶液，碳纳米管会进入小鼠肺泡，并形成肉芽瘤。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。纽约州罗切斯特大学的一个研究小组让大鼠在含有纳米聚四氟乙烯颗粒的空气中生活l5min，就会导致大多数老鼠在4个小时内死亡。该研究小组还发现用碳13和锰制作的纳米颗粒能够进入大鼠的嗅球，并迁移到大脑。 国内，曾有人研究过桑蚕皮肤对纳米TiO2的吸收情况。实验结果发现：经过石蜡包衣的纳米 TiO2粒子和非纳米级普通 TiO2粉末不能经桑蚕皮肤被收人体内，但纳米 TiO2粒子可以通过皮肤被吸入桑蚕体内，并导致实验中的全部桑蚕死亡。可是，纳米 TiO2粒子的具体毒副作用机理，还未见相应的研究报道。 目前，纳米材料已经应用于社会多个领域。以上主要是对纯纳米材料对动物整体水平、器官水平和细胞水平的研究，对遗传物质影响的研究很少。且国内国外还尚无关于纳米浆料助剂对于动物和人体遗传物质影响的研究。
