纳米铜经口染毒大鼠尿液的代谢组学研究

目的 研究纳米铜经口反复染毒大鼠尿液的代谢表型改变,探讨纳米铜的毒作用特征,并寻找早期损害的代谢标志物.方法 雄性Wistar大鼠42只,每组6只分别经口给予溶剂羟丙甲基纤维素(1% HPMC),微米铜(200mg/kg),纳米铜(50、100和200 mg/ks),连续染毒5 d,核磁共振(NMR)分析不同时点收集的24 h尿液,并作血液生化分析和肝肾组织病理学检查.结果 纳米铜200 mg/kg连续染毒5 d,大鼠血清丙氨酸转移酶、天冬氨酸转移酶、三酰甘油、总胆红素、总胆汁酸、肌酐和尿素氮均明显升高;肝细胞呈点状或局灶性坏死,肾小管上皮细胞弥漫性坏死;毒性明显重于其余处理组.尿液代谢组学分析表明纳米铜200 mg/kg染毒早期可诱导大鼠尿液中肌酐、牛磺酸和N-乙酰葡糖苷酶水平升高;染毒5 d,尿液中柠檬酸、乳酸和醋酸盐、糖、氨基酸和N-氧三甲胺水平明显升高,肌酐水平降低;纳米铜200 mg/kg组大鼠停止染毒一周,尿液代谢轨迹不能回到处理前状态.结论 肝脏和肾脏是纳米铜的靶器官,细胞能量代谢紊乱可能是纳米铜诱导肝肾损害过程中的重要事件,代谢组学分析可作为纳米材料在体毒性评价的技术平台之一.

基于GC/TOF/MS的关木通肾毒性代谢组学研究/利用蛋白质组学技术研究Z24对大鼠给药血浆蛋白质表达的改变/纳米铜体外的细胞毒性

纳米铜体内体外急性毒性对比研究

目的 分别使用昆明小鼠急性经口毒性试验、秀丽隐杆线虫毒性试验及CHL体外细胞毒性试验研究纳米铜的急性毒性作用.方法 小鼠急性经口毒性试验采用霍恩氏法;线虫急性毒性试验对秀丽隐杆线虫L4期幼虫进行24 h染毒;体外细胞毒性试验采用CHL细胞中性红染色法.结果 纳米铜小鼠急性经口毒性试验雌性小鼠经口半数致死量LD50为14.0 mg/kg·bw,雄性小鼠经口半数致死量LD50为8.8 mg/kg·bw;线虫急性毒性试验显示,随着纳米铜染毒剂量的增加,线虫死亡率呈上升趋势,纳米铜对线虫IC50为12.6 μg/ml;细胞毒性试验显示,随着纳米铜染毒剂量的增加,CHL细胞存活率呈下降趋势,纳米铜对CHL细胞IC50为2.33 μg/ml.结论 根据化学品急性经口毒性试验方法(GB/T 21603-2008)的分级标准判定,纳米铜小鼠急性经口毒性属高毒;12.9和30μg/ml纳米铜对线虫有毒性作用;大于3.75 μg/ml纳米铜细胞毒性为4级.

铜的毒性、抗菌性及促进创伤愈合功效研究进展

铜是日常生活中常接触的金属之一,也是维持人体生命活动的重要微量元素.在人体内,铜元素具有多种生理功能,如构成细胞呼吸链中催化酶的辅基、促进造血机能、调节铁的吸收和利用和帮助合成胶原蛋白等[1].而在生活中,人们聚焦于铜出色的抗菌能力,铜制水管、阀门在自来水管道系统中广泛应用,而铜制硬币即使在快速流通时也能保证相对清洁[2].随着纳米技术日新月异,通过物理、化学等手段得到的纳米铜粒子(Copper Nanoparticles,CuNPs)成为受人瞩目的新星.众多研究者对其生物学效应进行了探索,本文将主要介绍铜及其化合物的医疗卫生应用历史、纳米铜粒子的毒性、抗菌性和促进创伤愈合等方面的研究进展.

应用于纺织品中的纳米铜皮肤刺激性和致敏性的研究

目的 分别使用3D皮肤模型和皮肤致敏性替代法及传统动物实验研究纳米铜的皮肤刺激性和致敏性.方法 采用EpiKutis 3D皮肤模型研究纳米铜的皮肤刺激性.皮肤致敏性替代法采用小鼠局部淋巴结试验:LLNA:BMU-ELISA方法和LLNA:DA方法研究纳米铜的致敏性;同时根据GB/T 21604-2008和GB/T 21608-208化学品皮肤刺激性和致敏试验方法研究纳米铜应用液的皮肤刺激性和致敏性.结果 3D皮肤模型皮肤刺激性试验结果表明1％纳米铜应用液(69 mg/L)和0.25％纳米铜应用液(17.2 mg/L) ET50值均大于24 h,两者均无刺激性.纳米铜应用液(6.9 g/L)的ET50值为14.86 h(ET50值为12 ～24 h之间),刺激性属于非常温和.LLNA:BrdU试验结果表明:纳米铜组小鼠耳肿胀、耳重、淋巴结重量和BrdU标记指数与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05),表明纳米铜应用液刺激性为阴性.SI值为1.3＜1.6,为致敏性阴性.LLNA:DA试验结果表明:纳米铜组小鼠耳肿胀、耳重、淋巴结重量和ATP发光值与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05),表明纳米铜应用液刺激性为阴性.SI值为1.3＜1.8,致敏性阴性.传统家兔皮肤刺激性和致敏性试验结果表明,6.9 g/L纳米铜应用液无刺激性.结论 3D皮肤模型皮肤刺激性试验和皮肤致敏性替代法与传统皮肤刺激性和致敏试验结果一致,可对本试验中纳米材料刺激性和致敏性做出较好评价.

纳米铜对小鼠毒性和血清常规生化指标影响的初步观察

近年来研究开发出了许多新型纳米铜材料,由于纳米材料的特殊理化性质,预示其毒性规律与常规粒径铜可能有所差异.为此我们观察了纳米铜材料染毒后小鼠一般情况和血清生化指标的变化.

纳米铜对大鼠肝脏和肾脏的氧化损伤作用

目的 比较纳米铜与微米铜对大鼠肝脏和肾脏的氧化损伤,探讨氧化损伤在纳米铜致大鼠肝毒性和肾毒性中的作用.方法 SPF级雄性Wistar大鼠30只,随机分为溶剂对照组(1%羟丙甲基纤维素),微米铜组(200 mg/kg),纳米铜3个不同剂量组(50、100和200mg/kg),每组6只,10 ml/kg经口灌胃染毒,每日一次,连续5 d.染毒结束后,留取大鼠肝脏和肾脏用硫代巴比妥酸法(TBA)测定丙二醛(MDA)含量,二硫代双硝基苯甲酸法(DTNB)测定总巯基(TSH)和非蛋白巯基(NPSH)含量.结果 纳米铜染毒组大鼠肝脏和肾脏组织中NPSH的含量随染毒剂量增加先增后降,而MDA含量呈剂量依赖性增加,尤其是在纳米铜高剂量组(200 mg/kg),与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01),而在微米铜组却未发现相应改变.结论 在相同剂量和暴露时间条件下,纳米铜对大鼠的毒性明显强于微米铜,纳米铜导致大鼠肝脏和肾脏损伤的机制可能与肝、肾组织中NPSH的耗竭及脂质过氧化有关.

纳米铜对微生物杀灭效果的试验观察

目的 观察纳米铜粒子杀灭微生物效果.方法 采用悬液定量杀菌试验方法,对纳米铜粒子进行了杀菌效果观察.结果 浓度为2.0 g/L纳米铜胶体分别作用5 min和20 min,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率均大于99％;作用20 min,对白色念珠菌杀灭率仅大于50％.浓度为5.0 g/L纳米铜胶体作用2 min,对大肠杆菌杀灭率大于99％;作用20 min,对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌杀灭率均大于99％.结论 纳米铜粒子有良好的杀菌效果.

热塑性聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料的制备与表征

选择热塑性聚氨酯(p01yurethane,PU)为基体材料,以聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)对基体材料进行亲水改性,用纳米铜颗粒代替铜丝或铜管等块体铜,采用机械共混的方法制备了一种全新的宫内节育器(IUD)材料--聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料,并采用红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜分析(SEM)、力学性能测试、热稳定能测试和吸水性能测试等表征方法对复合材料的结构和性能进行了表征.结果表明,纳米铜粉在基体中分散比较均匀,聚氨酯/聚乙二醇/纳米铜复合材料的拉伸强度、撕裂强度随着聚乙二醇含量的增加而下降,断裂伸长率、热稳定性和吸水性能随着聚乙二醇含量的增加而提高,吸水性能的改善为下一步复合材料铜离子的可控释放研究工作提供了很好的基础.

纳米铜浓度对纳米铜硅胶膜性能的影响

目的 研究不同含量的纳米铜对纳米铜硅胶膜性能造成的影响.方法 将不同质量的纳米铜与硅胶混合,制成1mm厚的纳米铜硅胶膜,在25℃的温度下硫化24 h.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察不同含量纳米铜的纳米铜硅胶膜的结构特点,并对不同纳米铜浓度的膜的热稳定性、力学性能、吸水性能进行对比分析.结果 纳米铜低浓度的情况下在膜中分散较均匀,极少发生团聚;随着纳米铜浓度的增加,纳米铜在膜中的团聚现象较严重,而纳米铜硅胶膜的拉伸强度、扯断伸长率及撕裂强度呈下降趋势,而其硬度、吸水性能及热稳定性均明显提高.结论 纳米铜可明显改变纳米铜硅胶膜的性能;纳米铜浓度达到3％时,其力学性能达到医用材料的标准.

纳米铜硅胶膜厚度对MAS-IUS控释效果影响的实验研究

目的 研究不同厚度纳米铜硅胶膜对记忆合金硅胶宫内缓释系统[Memory Alloy Silicone Intrauterine System,MAS-IUS]中左炔诺孕酮(LNG)释放量造成的影响,并探讨其释放模式.方法 将直径为0.3mm的钛镍合金丝在280℃下盘旋形成外径为3 mm的合金丝管架;将一定比例(质量比)的纳米铜硅胶混合物封闭合金丝管架外壁,制成膜厚度分别为0.5、1.0、1.5、2.0mm的“钛镍记忆合金纳米酮硅胶管”模型.将52 mg LNG置于管腔中,以硅胶粘合剂封堵两端,制成不同纳米铜硅胶膜厚度的MAS-IUS.将不同膜厚度的MAS-IUS模型置于盛有10 mL无水乙醇的离心管中,置于在37℃恒温水浴箱中,定期用紫外分光光度计测量离心管中LNG含量.结果 一定剂量的LNG在MAS-IUS模型中的释放速率随纳米铜硅胶膜的增厚而下降,各组释放量均在5d后趋于稳定,表现为在一定范围内波动的缓释规律.结论 LNG在不同纳米铜硅胶膜厚度的MAS-IUS中,表现为先爆释、然后缓释的状态;可以通过调整纳米铜硅胶膜厚度控制MAS-IUS中LNG的释放量.

纳米铜经口染毒大鼠血清的代谢组学研究

背景与目的:运用代谢组学技术检测纳米铜染毒大鼠的血清代谢成分变化,结合常规血液生化及组织病理学检查,探讨纳米铜短期暴露的损害特征,寻找损害早期的代谢标记物,揭示血液代谢表型变化与纳米铜靶器官损害间的关系.材料与方法:雄性Wistar大鼠30只,分为溶剂对照组(1%HPMC),微米铜(200 ms/kg)组和3个不同纳米铜剂量(50、100和200 mg/kg)组,共5组,每组6只,10 ml/kg经口染毒,每日1次,连续5d,次日麻醉采血制备血清,进行核磁共振和血液生化分析,同时摘取肝肾作组织病理学检查.结果:纳米铜200 mg/kg组大鼠血清丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、甘油三酯、总胆红素、总胆汁酸、尿素氮和肌酐均明显升高,伴随碱性磷酸酶和总胆固醇明显降低;肝细胞出现点状坏死,肾小管上皮细胞广泛坏死,管腔内可见蛋白管型和棕黄色结晶物沉积,肾小球亦受累及;50、100 mg/kg剂量组甘油三酯和总胆固醇升高,组织病理检查显示肝脏无明显损害,肾小管上皮细胞出现肿胀;微米铜染毒大鼠仅出现肾小管上皮细胞肿胀.血清代谢组学分析表明50～200 mg/kg纳米铜短期暴露可引起能量代谢紊乱和剂量依赖性的血清甘油三脂、不饱和脂肪酸和磷脂水平升高.结论:相同质量浓度的纳米级铜粉毒性明显大于微米级铜粉,肝脏和肾脏是大鼠纳米铜暴露的潜在靶器官,其损害可能与细胞的能量代谢紊乱有关.