鞣花酸对纳米二氧化钛颗粒诱导肝损伤的保护作用及其机制

目的探讨鞣花酸(EA)对纳米二氧化钛颗粒(TiO_(2)NPs)诱导的肝损伤发挥保护作用的机制。方法小鼠随机分为对照组、EA组、TiO_(2)NPs组和TiO_(2)NPs+EA组,对照组不做任何处理,TiO_(2)NPs组接受TiO_(2)NPs 150 mg/(kg·d)灌胃处理,EA组接受EA 50 mg/(kg·d)灌胃处理,TiO_(2)NPs+EA组在TiO_(2)NPs 150 mg/(kg·d)给药基础上灌胃给予EA 50 mg/(kg·d)。8周后取材,检测各组肝损伤指标,并观察肝组织病理学形态改变。Western blot检测各组氧化应激相关Ogg1、脂质合成相关Srebp-1c、内质网应激相关Bip、Pdi、ATF6-p50、ATF6-p90、p-Ire1α、Xbp1s、Xbp1u、p-eIf2α、ATF4和肝纤维化相关α-SMA表达。qPCR检测各组维持脂质代谢稳态相关Acox2、Ces1g、Acot7、Pparα、Cpt1a、Scad、Srebf1、Mlxipl、Lxrα、Xbp1s、内质网应激相关Atf4、Chop和肝纤维化相关Tgfb、Col 1α1、α-Sma的mRNA水平。结果与对照组相比,TiO_(2)NPs组小鼠肝指数增加,肝脏结构紊乱。Ogg1、Srebp-1c、Bip、ATF6-p50、ATF6-p90、p-Ire1α、Xbp1s、Xbp1u、p-eIf2α、ATF4及α-SMA的表达显著增多。Acox 2、Ces 1 g、Acot 7、Cpt1a及Scad的mRNA水平显著下降,而Pparα、Srebf 1、Mlxipl、Lxrα、Xbp 1 s、Atf 4、Chop、Tgfb、Col 1α1及α-Sma的mRNA水平显著升高。与TiO_(2)NPs组相比,TiO_(2)NPs+EA组小鼠以上指标呈现相反趋势。结论EA通过减轻氧化应激、内质网应激和脂质代谢紊乱缓解TiO_(2)NPs诱导的肝损伤。

二氧化钛纳米颗粒对铜在土壤中运移的影响

采用柱淋溶实验方法研究了二氧化钛纳米颗粒对铜在不同土壤中运移的影响。结果表明,在有机质含量较低的灰褐土和潮土中,二氧化钛纳米颗粒的存在使铜在这两种土壤中迁移能力分别增强了8 432倍和32倍,二氧化钛纳米颗粒结合态铜是铜在土壤中运移的主要形态。然而这一现象在具有较高有机质含量的褐土和黑土中变得不明显。在褐土中只有1.35%的铜以二氧化钛纳米颗粒结合态运移;而在黑土中,几乎没有二氧化钛纳米颗粒结合态运移的铜,二氧化钛纳米颗粒不作为铜离子运移的载体。在运移过程中,铜能部分或完全地从二氧化钛纳米颗粒上解吸下来。土壤有机质是引起二氧化钛纳米颗粒吸附态铜解吸的重要因素,铜从二氧化钛纳米颗粒上解吸比率随着土壤有机质含量的增加而增加。土壤有机质对铜离子具有强烈的络合作用,土壤有机质越高,越容易从二氧化钛纳米颗粒上竞争吸附铜离子,从而增加铜的解吸比率。

二氧化钛纳米颗粒与重金属联合毒性研究进展

二氧化钛纳米颗粒(Ti O2-NPs)在广泛使用的同时也带来了潜在的环境污染、生态和健康风险。随着Ti O2-NPs的废弃量逐年上升,其与环境中重金属的联合毒性特别是对生态环境的影响逐渐引起国内外研究者重视。结合近几年国内外对二者相互作用的研究,重点综述Ti O2-NPs与铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)之间的联合毒性,并对存在的问题和今后的关注重点进行探讨。

二氧化钛纳米颗粒对人角质形成细胞超微结构的影响及毒性效应

目的:观察无机二氧化钛(TiO2,20～35nm)纳米颗粒进入人角质形成细胞(HaCaT)后的超微结构变化及毒性效应的影响。方法:将TiO2纳米颗粒与HaCaT细胞共孵育4h后,收集细胞。采用透射电镜观察TiO2纳米颗粒引起细胞超微结构变化及在细胞内的分布;采用激光共聚焦扫描显微镜观察TiO2纳米颗粒进入细胞后引起的细胞凋亡和坏死;采用噻唑蓝比色法测定TiO2纳米颗粒对细胞存活的影响。结果:TiO2纳米颗粒通过吞噬方式进入细胞。实验组里TiO2纳米颗粒呈簇状存在于HaCaT细胞内,并使细胞有较大损伤;细胞质有溶解现象,内质网肿胀,线粒体嵴结构紊乱,并肿胀崩解;核周间隙扩大、核固缩。结论:TiO2纳米颗粒具有的毒性效应能够损伤HaCaT细胞超微结构并且抑制细胞的生长。

银/二氧化钛核壳纳米颗粒对碲化镉纳米晶的荧光增强研究

利用新合成的复合纳米结构银/二氧化钛核壳纳米颗粒,研究了金属银纳米颗粒对碲化镉纳米晶层荧光的增强情况.结果表明,这种新型复合金属纳米结构能极大地增强发光纳米晶层的荧光强度.银/二氧化钛核壳纳米颗粒是以水合肼、硝酸银和四异丙氧基钛为原材料,利用胶体化学法在水溶液中合成.透射电子显微镜图片表明这种新合成的银/二氧化钛纳米材料基本上呈球形,有较为明显的核壳结构,中间黑色的核是银纳米颗粒,外层颜色较浅部分是二氧化钛壳层.另外,包裹二氧化钛壳层后,银纳米颗粒的表面等离子吸收带从409nm红移至430nm,也证实了这种新型核壳纳米材料的形成.将此合成方法得到的银/二氧化钛纳米颗粒和碲化镉纳米晶用旋转涂覆方法进行直接组合后,得到了银纳米颗粒对碲化镉纳米晶荧光的明显增强,并对其增强的物理过程进行了讨论.这种能够增强荧光团发光的新型复合银纳米结构将在发光器件、荧光成像、生物探测等方面具有一定的应用价值.

二氧化钛纳米颗粒对小鼠单核巨噬细胞超微结构影响的电镜研究

目的:应用电镜观察二氧化钛纳米颗粒(nano-TiO2)对小鼠单核巨噬细胞超微结构的影响。方法:将不同浓度的nano-TiO2溶液加入小鼠单核巨噬细胞(Rawcell)中,在37℃、5%CO2的细胞培养箱中孵育4h,收集细胞,制样后在透射电镜下观察小鼠单核巨噬细胞超微结构的改变。结果:电镜下,nano-TiO2的粒径为20～35nm。致密的nano-TiO2通过内吞进入细胞,当浓度超过200μg/mL时,细胞胞质空泡内吞噬有大量成簇的致密颗粒,细胞核固缩,染色质浓缩、边集,出现早期细胞凋亡改变。

燃烧法合成二氧化钛纳米颗粒的数值模拟

为了解火焰法合成纳米颗粒过程中流体力学和颗粒动力学作用过程,利用CFD商业软件FLUENT模拟了在湍流扩散火焰中合成TiO2纳米颗粒的过程.模型在没有考虑先驱物TiCl4反应的情况下,计算了在燃烧室内的速度场和温度场.假设当气体温度超过一定数值后,所有先驱物分子迅速转化为TiO2单分子;引入Kruis的颗粒动力学模型对产物颗粒直径、比表面积等进行了预测,研究了不同的火焰结构对其性质的影响,并分析其形成原因.结果表明颗粒的烧结特征,即温度是影响一级颗粒及聚集块尺寸的关键因素;火焰温度越高,聚集块中一级颗粒的数目增长得越快,出口处一级颗粒及聚集块的尺寸也就越大.

玻璃离子水门汀加入二氧化钛纳米颗粒后的机械与抑菌性能

背景:玻璃离子水门汀已被逐渐应用于口腔临床的诸多方面,但其机械强度较低、抑菌作用不明显,限制了其进一步广泛应用。目的:考察加入不同比例二氧化钛纳米颗粒对玻璃离子水门汀机械性能和抑菌作用的提升效果。方法:实验分4组,低、中、高质量分数二氧化钛组玻璃离子水门汀中分别含3%,6%,9%二氧化钛纳米颗粒,对照组不含二氧化钛纳米颗粒。利用万能材料试验机和硬度测试仪考察各组试件的抗弯强度、抗压强度和表面硬度。将试样浸没在人工唾液中,采用氟离子选择性电极测定氟释放量累积量,利用直接接触法考察试样对变形链球菌的抑菌效果。结果与结论:与对照组相比,低、中质量分数二氧化钛组高玻璃离子水门汀的抗弯强度、抗压强度和表面硬度显著提高(P<0.05),高质量分数二氧化钛组显著下降(P<0.05)。各组玻璃离子水门汀的氟释放累积量随时间变化均表现为平滑递增曲线。低质量分数二氧化钛组变形链球菌的吸光度值最低。说明二氧化钛纳米颗粒的加入对玻璃离子水门汀的氟释放行为影响不显著,可显著提高对变形链球菌的抑菌效果。

纳米二氧化钛对植物有益蜡样芽胞杆菌存活能力的影响

以生物活体为主要成分的植物病害生防制剂在自然环境中的存活能力受各种非生物因素的影响,其中包括环境中的纳米颗粒对微生物的影响。研究发现植物有益蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus 905)受纳米颗粒影响而存活率明显降低。二氧化钛表面产生的.OH和其他活性氧如H2O2、O2-.等都参与了灭菌作用。

锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒对人肺腺癌A549细胞的毒性效应

目的：探讨锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒（TiO2）对人肺腺癌A549细胞的毒性效应.方法：将不同浓度的锐钛矿型纳米TiO2颗粒悬液与A549细胞共孵育4h后,收集细胞.CCK-8法检测锐钛矿型纳米TiO2颗粒对细胞存活率的影响;采用激光扫描共聚焦显微镜观察锐钛矿型纳米TiO2颗粒进入细胞后活性氧（ROS）的产生状况;采用透射电镜观察锐钛矿型纳米TiO2颗粒引起细胞超微结构的变化.结果：纳米TiO2颗粒对细胞的生长具有抑制作用,且存在剂量-效应关系;染毒后细胞内产生ROS,随着TiO2浓度的增高,ROS的产生增多;透射电镜观察显示纳米TiO2颗粒成簇状存在于细胞中,并对细胞超微结构产生较大损伤.结论：锐钛矿型纳米TiO2颗粒能够诱导细胞产生活性氧,产生细胞毒性,从而损伤细胞超微结构,抑制细胞生长.

二氧化钛纳米颗粒对序批式反应器中活性污泥胞外聚合物产量及其组分的影响

研究了二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 NPs)浓度变化对序批式反应器(SBR)性能及活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,TiO_2 NPs浓度为0~5mg/L时SBR对COD平均去除率高于91.07%,但TiO_2 NPs浓度为10~60mg/L时对SBR对COD的去除产生轻微抑制。NH_4^+-N平均去除率在整个运行过程中均高于98.10%,表明TiO_2 NPs浓度小于60mg/L时对SBR中硝化过程没有影响。磷去除率随着TiO_2 NPs浓度从0mg/L增加到5mg/L而逐渐降低,随后在TiO_2 NPs浓度从10mg/L增加到60mg/L过程中出现了逐渐升高的趋势。活性污泥中松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量随着进水TiO_2 NPs浓度从0 mg/L增加到60 mg/L而逐渐增加。LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)和多糖(PS)含量随着TiO_2 NPs浓度增加而增加。LB-EPS和TB-EPS的三维荧光(3D-EEM)光谱中代表芳环蛋白类物质、色氨酸蛋白类物质、胡敏酸类物质和富里酸类物质的荧光峰在不同TiO_2 NPs浓度下或增加或消失,且荧光峰位置和强度也发生了相应变化。LB-EPS和TB-EPS的傅里叶红外(FTIR)光谱中不同吸收峰的强度随着TiO_2 NPs浓度变化而变化,表明TiO_2 NPs对活性污泥中LB-EPS和TB-EPS的蛋白质和多糖中C=O键和C-H产生了影响。

二氧化钛纳米颗粒对大豆根部吸收芘的影响

为研究纳米颗粒(NPs)对植物根部吸收与累积多环芳烃(PAHs)的影响,分别选择TiO2 NPs、芘作为NPs和PAHs的代表,对大豆植株根部进行不同的处理。结果表明:芘的存在使大豆根部钛含量增加了82.3%,但TiO2 NPs的添加显著抑制了大豆根部对芘的吸收与累积,使大豆根部芘的累积量降低了97.1%;在芘的胁迫下,TiO2 NPs的存在未能减轻大豆根部的脂质过氧化作用,对大豆根部的超氧化物歧化酶(SOD)活性没有显著影响,而显著减少了大豆根部谷胱甘肽(GSH)的含量。

一种新的磁控溅射在二氧化钛纳米颗粒表面负载纳米金的方法

目的将通常不适用于颗粒基底的磁控溅射方法应用于纳米颗粒基底,以探索简单、快速、无污染的纳米颗粒表面负载金属新方法。方法采用往复摆动样品台和变频振动发生器,将二氧化钛纳米颗粒充分分散,用磁控溅射方法在其表面负载了金属金纳米点,并初步研究了不同溅射功率对实验结果的影响。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)与X射线光电子能谱分析(XPS)对所制备的纳米复合颗粒进行了形貌、结构和成分表征。结果使用磁控溅射方法,在平均粒径为21 nm的二氧化钛颗粒表面成功负载了粒径约1~10 nm的金属金纳米点,其分布均匀,与基底产生了紧密结合。结论磁控溅射方法可以应用于纳米颗粒表面负载金属。

二氧化钛纳米颗粒的成骨细胞毒性研究

目的研究二氧化钛纳米颗粒(TiO2-NPs)对成骨细胞生长的细胞毒性及其机制,为研发新型钛基骨植入体提供科学依据。方法建立TiO2-NPs与成骨细胞MC3T3-E1的共培养体系,研究TiO2-NPs对成骨细胞的细胞毒性效应、氧化应激反应及细胞凋亡的改变。结果 TiO2-NPs可引起成骨细胞活力下降、激发细胞氧化应激反应,同时可诱导细胞凋亡。结论TiO2-NPs可引起成骨细胞的毒性反应,机制主要为引起细胞的氧化应激反应和p53调控的细胞凋亡。本研究对于了解TiO2-NPs的成骨细胞毒性及机制具有重要的理论意义,为探讨TiO2-NPs在种植体领域的安全应用提供理论依据。

不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒的聚凝行为的影响

为了探讨不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒(TiO2 nanoparticles, TiO2 NPs)在水体环境中悬浮/沉降行为的影响,考察了不同溶液pH条件下,两种不同来源腐植酸(风化褐煤腐植酸, HAL;河水腐植酸HAS)在TiO2 NPs表面的吸附。结果表明,HA在TiO2 NPs表面的吸附符合Langmuir和Freundlich 吸附等温线模型,吸附量随pH的上升呈现下降趋势,在溶液pH=3.0条件下,HAL和HAS的吸附量分别为99.01mg·L^-1和63.46mg·L^-1。两种HA在TiO2 NPs上的吸附动力学都满足二级动力学方程,HAL的初始吸附速率高于HAS;研究了pH、HA对TiO2 NPs在溶液中的悬浮/沉降行为的影响,结果表明溶液pH值越接近等电点TiO2 NPs越容易沉降,而HAL由于吸附量更大,其对TiO2 NPs的悬浮性能影响更加显著;傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱研究结果表明HA中的芳香族和羧酸能够与TiO2 NPs表面的羟基相互作用。因此,在含有不同组分的腐植酸的水体中,TiO2 NPs的环境行为存在一定的差异性,其对水生生态系统的潜在影响不容忽视。

二氧化钛纳米颗粒对大鼠肺泡巨噬细胞凋亡的影响研究

目的探讨不同粒径的二氧化钛纳米颗粒(TiO2-NPs)对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383凋亡的影响。方法大鼠肺泡巨噬细胞NR8383暴露于粒径为10、30、50、100 nm二氧化钛纳米颗粒48 h后,采用CCK-8法检测NR8383的细胞活力,Hoechst33258染色观察凋亡的核形态,PI单染流式细胞术检测凋亡情况。结果不同浓度不同粒径TiO2-NPs作用48 h后,与正常对照细胞组相比,NR8383细胞活力和凋亡率在同一粒径下随浓度增加而增加,同一浓度下随粒径增加而降低。结论二氧化钛纳米颗粒对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383凋亡有一定的影响,这与TiO2-NPs的粒径和浓度有关。

水热合成二氧化钛纳米颗粒及光致发光性能研究

以价格较为低廉的钛酸丁酯为钛源,不同添加量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备二氧化钛纳米颗粒。利用氮吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪(PL)对材料进行结构分析及光致发光性能测试。结果表明,所制备的二氧化钛纳米材料均为锐钛矿结构,粒径较小的纳米颗粒堆积形成介孔结构。样品具有特殊的光致发光特性,由于纳米颗粒粒径大小不同,孔径大小不等使得光致发光特性的强度产生较大差异,发射峰位置产生明显红移。

纳米二氧化钛颗粒对人肝癌细胞HepG2中circRNA表达谱的影响

目的:通过体外细胞实验探讨纳米二氧化钛颗粒(titanium dioxide nanoparticles,TiO_(2)NPs)对人肝癌细胞(human hepatocellular carcinoma cells,HepG2)中环状核糖核酸(circular ribonucleic acid,circRNA)表达谱的影响,并通过生物信息学分析TiO_(2)NPs肝细胞毒性的潜在机制。方法:分别从粒径、形状、团聚状态等方面对TiO_(2)NPs进行表征,在暴露于0、1.56、3.13、6.25、12.5、25、50、100和200 mg/L TiO_(2)NPs 24 h或48 h后,利用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK8)检测TiO_(2)NPs对HepG2的细胞毒性。以0 mg/L(对照组)和100 mg/L(染毒组)的TiO_(2)NPs处理HepG2细胞48 h后,收集细胞样本,提取RNA并进行测序。筛选出对照组和TiO_(2)NPs染毒组之间的差异circRNA,通过多变量统计分析差异circRNA靶基因的富集通路。根据测序结果,筛选出显著改变的基因以及显著富集通路中的重要基因,对HepG2细胞进行实时逆转录聚合酶链反应(real-time reverse transcription-polymerase chain reaction,real-time RT-PCR)验证。结果:TiO_(2)NPs为球形锐钛矿,在无血清培养基中的水合粒径为(323.50±85.44)nm,Zeta电位为(-21.00±0.72)mV。CCK8细胞毒性检测结果发现,随着TiO_(2)NPs浓度的增加,细胞活力逐渐下降。RNA测序共发现11478个circRNA,与对照组相比,TiO_(2)NPs染毒组(100 mg/L)中共有89个差异circRNA,其中59个上调,30个下调。根据日本京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,差异circRNA的靶向基因主要富集在脂肪酸降解、范可尼贫血(Fanconi anemia)通路以及脂肪酸代谢等通路上。Real-time RT-PCR验证结果显示,代表性差异circRNA(包括circRNA.6730、circRNA.3650和circRNA.4321)的相对表达量在TiO_(2)NPs染毒组和对照组之间差异有统计学意义,与测序结果一致。结论:TiO_(2)NPs可诱导circRNA表达谱发生改变,提示表观遗传学可能在肝细胞毒性机制中发挥重要作用。

二氧化钛纳米颗粒/还原氧化石墨烯修饰玻碳电极在对硝基苯酚检测中的应用

本文报道了用二氧化钛纳米颗粒(TiO2NPs)/还原氧化石墨烯(RGO)的复合物修饰玻碳电极检测微量对硝基苯酚(4-NP)的电化学方法.本研究用扫描电子显微镜(SEM)对该复合材料形貌进行表征,用循环伏安法和交流阻抗谱对该复合物电极的电化学性能进行检测,表现出良好的电化学特性,采用差分脉冲伏安法对4-NP进行微量检测,结果令人满意,这主要得益于TiO2NPs/RGO复合物对4-NP有较高的催化活性,其电流峰值与浓度呈较高的线性关系,DPV的检测范围为10μmol·L-1~350μmol·L-1,检测限为0.13μmol·L-1.与其他报道的一些电化学传感器相比,该传感器检测范围大,检测限低,且工作稳定,成本低,分析简单快速,具有很好的应有前景.

二氧化钛纳米颗粒对小鼠胚胎发育的作用及其机制探讨

目的:研究二氧化钛纳米颗粒(TiO2NPs)对小鼠胚胎发育的作用,并探讨其机制。方法:将小鼠随机分为4组,分别为正常对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,自妊娠第1天(GD1)起至GD17.5,分别灌胃给予TiO2NPs 0、10、50、250(mg/kg/d),并每天测量体重。GD17.5时处死母鼠,立即解剖取心、肝、脾、肺、肾、脑等器官进行称重,剖开子宫取胎鼠拍照,收集组织样本进行蛋白免疫印迹。结果:在GD17.5时,各组妊娠小鼠的体重无显著统计学差异,与正常对照组相比,高剂量组母鼠的肝的器官重量系数明显降低(P<0.05)。随着TiO2NPs剂量增加,可见异常发育胎鼠增多,且高剂量组(P<0.05)胎鼠中NF⁃κB p65蛋白表达水平明显升高。结论:TiO2NPs对小鼠母胎产生不良影响,并能使胎鼠NF⁃κB p65蛋白表达水平升高。