本文根据纳米颗粒的独特性质，改进了“世界经济合作与发展组织(OECD)”推荐的针对化学品的OECD420方法，系统地研究了纳米Zn、纳米ZnO的急性口服毒性以及生物分布、靶器官、生化指标和病理的变化，详细探讨了纳米Zn和ZnO的尺寸效应及其剂量-效应关系;同时，本文还进一步考察了鼻腔滴入的纳米Fe2O3颗粒在脑中的迁移、输运和神经毒性。建立和发展了纳米材料生物毒理学的检测方法和实验技术。研究结果如下：　　 1、揭示了Zn的纳米尺寸对纳米毒性的影响：对工业纳米材料58 nm-和1μm-Zn的生物毒性进行了比较研究，结果发现58 nm-和1μm-Zn的半致死剂量(LD50)都大于5g/kg，按照化学品全球统一分类标准(GHS)，二者均属于无毒级别。进一步的研究表明，急性口服暴露58 nm和1μm-Zn颗粒对组织脏器、血液系统、血清生化系统均有潜在的毒性作用。心肌、肝脏和肾脏是58 nm-和1μm-Zn颗粒急性口服毒性的靶器官。1μm-Zn组血清生化指标水平的变化较58nm组更为显著。值得注意的是，与1μm-Zn不同，58 nm-Zn颗粒可以在血清生化指标无显著性变化的情况下，却对组织造成器质性的损伤。　　 2、揭示了ZnO的纳米尺寸对纳米毒性的影响：20 nm和120 nm-ZnO颗粒的半致死剂量分别为LD50＞5 g/kg和2 g/kg＜LD50＜5 g/kg。按照GHS分类标准，二者的急性口服毒性均属无毒级别。通过血清生化、血液系统和组织病理的研究，发现肝、心肌、脾和胰腺是急性口服暴露20 nm和120 nm-ZnO颗粒的靶器官。而且120 nm-ZnO组小鼠的胃、肝、心肌、脾和胰腺的组织病理损伤与剂量相关，而20 nm-ZnO组除了胃以外，低剂量下各组织的病理损伤更为明显。在相同剂量条件下，120 nm-ZnO组的血清生化指标水平的变化普遍较20 nm组显著;然而，在低剂量范围内(1～3g/kg)20 nm-ZnO组的血液学指标水平的变化却更为明显，但在高剂量条件下(4～5 g/kg)，却刚好相反。　　 3、揭示了Fe2O3颗粒通过中枢神经系统转运进入脑的过程：通过分析Fe在各脑区和组织脏器中的分布发现：嗅神经路径是吸入21 nm-Fe2O3颗粒转运进入中枢神经系统的主要途径。嗅球和海马是21 nm-Fe2O3颗粒在脑中的富集区域。单次高剂量鼻腔滴入21 nm和280 nm-Fe2O3颗粒引起海马CA3区神经细胞出现可修复的空泡变性。纳米Fe2O3颗粒在脑中的转运、富集和产生的生物效应具有尺寸依赖性，尺寸越小，进脑的量越多，越容易进入较深的脑区，产生的损伤越严重。低剂量多次暴露的结果表明：纳米Fe2O3颗粒能够引起脑区特别是嗅球和海马组织的氧化应激反应，及海马区神经递质含量的轻微改变。