无机纳米材料具有特殊的光、电、磁、力学及催化性质，广泛应用于人们日常生活用品，及药物载体、生物探针、疾病诊治等生物医学领域，其潜在负面生物效应近年来备受关注.本工作从生物无机化学角度，研究金属(Ag)、金属氧化物(Fe3O4、TiO2)、半导体量子点(CdS、CdSe)、富勒烯等几种典型无机纳米材料与生物大分子(蛋白质、DNA)、生物分子聚集体(磷脂膜)、细胞相互作用过程：(1)元素形态及形态变化； (2)表面拓扑结构及活性键； (3)靶分子结构与功能变化； (4)生物事件.结果显示，相同条件下，细胞通常比生物分子对无机纳米材料的耐受性更好，这与无机纳米材料在细胞内是多靶分子作用以及细胞自身具有一定防御功能有关.由于释放相应离子，细胞对一些由生命元素(Fe3O4等)所组成的无机纳米材料耐受性普遍高于重金属元素(Ag、CdS)组成的纳米材料.零维C60、一维碳纳米管及二维氧化石墨烯(GO)均通过光激发产生活性氧自由基(ROS)的机理，参与质膜氧化、DNA 切割、氧化还原酶失活，继而导致细胞毒性.光敏性材料TiO2、ZnO、CdS、Ag 等有类似机理.GO 表面拓扑结构的疏水作用能直接导致质膜片层缺失，增大其毒性.无机纳米材料生物效应所体现出的尺寸依赖性，与其表面化学键活性直接相关.