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随着纳米技术的迅速发展,各种各样形式的纳米材料正在以各种途径进入我们的生活。富勒烯C60就是其中重要的一种。与常规的物质相比,纳米材料具有小尺寸效应、比表面积大、反应活性高等特性。纳米材料的广泛应用使人们开始高度关注纳米物质释放到环境中或进入生命体后的(正面的和负面的)生物效应。本论文以小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7作为受试细胞,研究水介质中C60纳米晶体颗粒对细胞的毒性影响作用,为正确评价C60纳米材料的生态效应提供理论依据。本文主要研究内容包括水介质中C60纳米晶体颗粒(nC60)的制备;nC60对小鼠腹腔巨噬细胞的毒性影响,包括其毒性检测以及毒性机制的探讨;nC60和Cu2+对RAW264.7细胞的复合毒性作用以及nC60对Cu2+的吸附特性的研究。通过研究nC60以及nC60和环境中共存污染物质如Cu2+对RAW264.7的毒性作用,综合评价C60纳米晶体颗粒释放到水环境中的生态风险。本文利用甲苯超声方法成功制备出黄色、透明的C60纳米晶体颗粒水悬液。纳米粒径及Zeta电位结果表明,制备出的C60纳米颗粒表面平均粒径为122.3nm,表面呈现负电性,Zeta电位为﹣45.24mv。受试小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7经传代培养,其细胞活性较好,透射电子显微镜下观察,细胞呈现圆形,细胞核染色质致密清晰,胞内细胞器线粒体,内质网等结构较为清晰,偶有吞噬泡出现,表明其细胞活性较好,符合实验要求。C60纳米晶体颗粒对小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7的毒性研究表明,C60纳米晶体颗粒能导致小鼠腹腔巨噬细胞死亡,当暴露nC60后,对细胞活性存在影响,呈现时间-毒性及剂量-毒性效应关系;在nC60浓度为9.9mg/L,与细胞共培育24小时,与对照组比较,能降低其70%细胞活性。C60纳米晶体颗粒对小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7的毒性机制研究表明, nC60所引起的RAW264.7细胞死亡方式主要是凋亡,而不是坏死。细胞内活性氧检测结果表明,C60纳米晶体颗粒物的暴露,能导致其细胞内活性氧的增加,但脂质过氧化产物MDA检测结果显示,ROS的升高并未引起细胞膜脂过氧化。导致细胞凋亡的主要原因是细胞线粒体膜电位的降低,激活了其细胞体内的凋亡蛋白,从而引起细胞程序性死亡—凋亡。C60纳米晶体颗粒和对Cu2+对小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7的复合毒性研究表明,添加Cu2+后,能显著降低C60纳米晶体颗粒对小鼠腹腔巨噬细胞的毒性作用。细胞活性检测结果表明,添加5mg/L的Cu2+可显著降低9.9mg/L的C60纳米晶体颗粒55%的细胞活性降低量。其主要原因是nC60吸附了其共存的Cu2+,降低了nC60表面Zeta电位,阻碍nC60吸附在细胞表面,从而减少了细胞表面蛋白受体传递细胞凋亡信息。C60纳米晶体颗粒对Cu2+的吸附特性研究表明,nC60浓度及存放时间都会影响其对Cu2+的吸附量,其中pH不仅能影响C60纳米晶体颗粒表面Zeta电位,而且能够影响Cu2+在水中的存在形态,从而能改变其在C60纳米晶体颗粒上的吸附量,其吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。