纳米银粒径小、比表面积大、易降解、化学活性强，具有良好的抗菌性能，被广泛应用于医用敷料、婴儿用品，以及冰箱、服装、食品包装的抗菌涂层。纳米银在环境及体液中易溶出有毒的银离子，可能给环境与健康带来威胁。近年来，纳米银安全性引起政府机构与公众的密切关注，其环境与健康效应成为国际学术界的研究热点。但是，目前纳米银的安全性研究仍有一些重要的问题有待解决：如纳米银的表面修饰与生物分布、毒性的相关性；纳米银产生毒性效应是否依赖于细胞类型；纳米银产生的细胞应激及诱导毒性的分子机制、标志物；纳米银在生物体内的化学转化、转运与毒性的相关性等。针对这些问题，本课题组开展了系统和深入的研究。我们发现，表面包被影响生物体内纳米银的分布，并能显著降低细胞毒性。纳米银毒性的生物机制研究，阐明了内质网应激是其毒性的早期标志。当人血管内皮细胞、肺上皮细胞、肝上皮细胞低剂量暴露于纳米银时，肺上皮细胞产生明显内质网应激、继而诱导细胞凋亡，而另外两种细胞不产生明显应激效应，表明纳米银毒性依赖于细胞类型。纳米银与细胞作用，还可导致基因毒性；纳米银和银离子引起的DNA损伤和染色体畸变的程度并不相同，说明银纳米颗粒和银离子引起基因毒性的机制有所不同。关于纳米银毒性的化学机制，探讨了细胞内纳米银的摄入途径、降解和转化与其毒性的相关性。借助于同步辐射nanoCT单细胞成像、X射线吸收光谱(XAFS)技术，首次将纳米银的细胞转运、化学转化与细胞毒性在时间与空间水平上关联；结合分子与细胞生物学证据，揭示了细胞毒性的化学机制：银由单质转变为银硫键，导致细胞氧化应激及线粒体凋亡途径，诱导细胞毒性。