氧化物纳米材料在催化剂、涂料、半导体、绝缘体、纺织品、化妆品中有广泛应用,在使用过程中或者排放进入环境后有可能与生物体接触.纳米颗粒与细胞膜的接触可能导致细胞膜的损伤并引起细胞毒性,但是引起细胞膜损伤的过程和机制尚不清楚.在细胞培养体系中研究纳米颗粒的作用机理存在困难,因此用1,2-二油锡甘油-3-磷酸(DOPC)制备由磷脂双分子层构成的闭合的大单层囊泡来模拟细胞膜,研究Al2O3、SiO2、TiO2和ZnO纳米颗粒与细胞膜的相互作用.应用显微和荧光技术,发现纳米颗粒与囊泡的接触会引起囊泡磷脂双分子层的破裂.通过比较纳米颗粒的种类,表面修饰和改变囊泡表面的电荷,发现电荷作用力、纳米颗粒的暴露时间和剂量关系到纳米颗粒对磷脂层的破坏程度.由于细胞膜表面通常带负电性，正电性的纳米颗粒更容易造成细胞膜的损伤。激光共聚焦显微镜观察到囊泡接触纳米颗粒后变形、破裂的过程，说明当纳米颗粒对磷脂层吸附的拉力超过磷脂分子间由于疏水作用产生的作用力时会导致磷脂层破裂，这可能是纳米颗粒造成细胞毒性的原因之一。