纳米银毒理学研究进展
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银纳米颗粒的生物学毒性及其机制研究银纳米颗粒作为一种新型材料,具有广泛的应用场景,例如制备抗菌剂、细胞成像剂、生物传感器等。
但是,随着其应用范围的扩大,人们也越来越关注其对人体健康的潜在影响。
银纳米颗粒作为一种新型材料,具有广泛的应用场景,例如制备抗菌剂、细胞成像剂、生物传感器等。
但是,随着其应用范围的扩大,人们也越来越关注其对人体健康的潜在影响。
近年来,越来越多的研究表明,银纳米颗粒对生物体有一定的毒性效应。
关于银纳米颗粒的毒性机制,目前学术界的研究主要集中在以下几个方面。
一是氧化应激的作用机制。
通过氧化还原反应,银纳米颗粒可以释放出大量的自由基,在细胞内部造成氧化应激,使得细胞功能受到破坏,导致DNA的断裂、蛋白质氧化、膜脂质过氧化等毒性反应的发生。
研究表明,氧化应激是银纳米颗粒对细胞的主要毒性机制之一。
二是细胞凋亡的作用机制。
当细胞受到外部刺激而无法修复时,会发生凋亡。
银纳米颗粒可以通过干扰细胞的信号通路和蛋白质合成,诱导细胞凋亡。
同时,银纳米颗粒还可以通过抑制线粒体ATP的合成,减少ATP的供应,导致线粒体的功能和结构受到损害,从而引起细胞凋亡。
三是炎症反应的作用机制。
研究表明,银纳米颗粒可以通过干扰细胞的信号通路和调节细胞因子的分泌,引起炎症反应的发生。
炎症反应的持续存在可以导致组织的损伤和细胞的死亡。
此外,银纳米颗粒的毒性效应还受到多种因素的影响,例如颗粒的大小、形状、表面性质、溶解率等因素。
不同的颗粒特性具有不同的生物活性,因此在银纳米材料的制备过程中,需要考虑这些因素的影响。
综上所述,银纳米颗粒的毒性效应是一个复杂的过程,其机制涉及到氧化应激、细胞凋亡、炎症反应等多种因素。
未来的研究需要进一步明确银纳米颗粒对生物体的毒性作用机制,为其安全应用提供参考。
同时,在使用银纳米颗粒时应严格控制其用量和颗粒的特性,避免对人体健康造成危害。
含银敷料表征和银的释放及纳米银毒理学研究纳米银(AgNPs)以其优异的广谱抗菌性能,被广泛应用于医疗、纺织、食品包装、化妆品、水质净化等领域。
然而随着AgNPs产品大量的生产和使用,人体和环境暴露机会也逐渐增加,引起人们对其安全问题的关注。
特别是含银敷料类产品在与患者接触的过程中,伴随着AgNPs及银离子(Ag+)的脱落和释放;且AgNPs本身作为释放源,会持续释放Ag+,对人体造成潜在的毒性风险。
另一方面,AgNPs毒性也与人体暴露时间及AgNPs或Ag+的浓度有关。
因此,含银敷料中银存在形式的表征和银释放与脱落的研究是评价其潜在风险的基础和关键步骤;并且有关AgNPs对小鼠成纤维细胞(L929)毒性机制仍不清楚。
本文以三种含银敷料(Anson、YB、AT敷料)作为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察敷料表面形貌及表面颗粒粒径分布,并采用X射线能量色散谱仪(EDS)分析表面元素分布;采用X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析银颗粒的价态及晶体结构。
表征结果显示Anson、YB和AT敷料表面均含有单质银(Ag0)。
Anson敷料表面银颗粒粒径为5~25 nm,且存在化合态银(Ag+),其表面银颗粒为无定型银;YB 敷料表面银颗粒粒径为5~10 nm,团聚银颗粒粒径为30~40 nm,其表面银颗粒为无定型银;AT敷料表面银颗粒粒径为30~45 nm,表面银颗粒为立方相银,根据Scherrer公式计算其表面银颗粒平均晶粒尺寸为30 nm。
采用往复支架法研究敷料在水(H20)和模拟体液(SBF)中银的释放,并通过原子吸收法(AAS)测量释放的银含量。
由于SBF中氯离子(Cl-)与敷料中释放的Ag+结合生成氯化银(AgCl)颗粒,其粒径与AgNPs接近,难以区分。
在高Cl-/Ag+浓度比的条件下,AgCl沉淀会形成可溶性的阴离子银络合物;因而首先研究在SBF中Ag+浓度对AgCl溶解性影响,解决AgCl颗粒干扰AgNPs 分离的难题,最后通过超滤离心有效地区分AgNPs和Ag+;通过噻唑蓝比色法(MTT)和乳酸脱氢酶(LDH)法评价敷料浸提液对小鼠成纤维细胞(L929)毒性作用及与银表征与释放的相关性。
纳米银的生物效应及毒性作用机制共3篇纳米银的生物效应及毒性作用机制1纳米银的生物效应及毒性作用机制近年来,随着纳米科技的发展,在医学、环保、生物学等领域中的应用越来越广泛。
尤其是纳米银这种具有高效杀菌、消毒、抗病毒等特性的材料,被广泛应用于口罩、消毒液、医疗设备等领域。
但同时,纳米银也受到越来越多的人们关注,因为其对人体和环境的影响也越来越引起关注和重视。
纳米银的生物效应是指其与生物体相互作用并引起生物体内生物化学反应的能力。
研究发现,与微米级普通银相比,纳米银具有更高效的生物杀菌和消毒效果,其微小尺寸的颗粒可以更容易地进入细胞、组织和器官中,从而更好地发挥生物效应。
但同时,其与生物体的相互作用会导致毒性反应,特别是对于人类健康可能产生危害。
纳米银的毒性作用机制主要包括两个方面:第一,纳米银颗粒能够直接损害生物膜和细胞结构,导致细胞凋亡或坏死。
例如,纳米银能够直接与胚胎、小鼠肝细胞等相互作用,破坏其细胞膜结构,从而导致细胞死亡。
第二,纳米银颗粒也可以通过影响生物体内的氧化还原反应和蛋白质结构而引发毒性反应。
研究表明,纳米银能够与生物体内的一些重要蛋白质相互作用,损害蛋白质的结构和功能,导致一系列生理反应失调,如免疫系统调节、氧化还原反应、自由基产生等。
同时,人们也关注到纳米银可能对环境和生态系统产生影响。
研究表明,纳米银能够进入水体和土壤中,影响生态系统和物种生存繁衍。
例如,纳米银能够通过进食污染水体的生物体而进入生态链中,从而影响整个生态系统的平衡。
综上所述,纳米银虽然具有很多优良的应用前景,但同时也需要关注其对人体健康和环境的潜在风险。
因此,在推广纳米银的应用时,应该采取更加科学的评价方法和安全管理措施,以最大限度地减少其对人类健康和环境的危害纳米银因其广泛的应用前景而备受关注,但其潜在的毒性和环境风险需要引起足够的重视。
特别是在人类健康和生态系统方面,纳米银可能会产生危害。
因此,我们需要采取科学的评价方法和安全管理措施,并继续进行研究,以确保纳米银应用的安全性和可持续性纳米银的生物效应及毒性作用机制2纳米银的生物效应及毒性作用机制随着纳米技术的不断发展,纳米材料逐渐被应用于生物医学、食品工业、电子信息等领域。
纳米银临床应用研究进展银是一种亮白色金属,可杀灭细菌、真菌和霉菌。
自进入20世纪,I临床应用银化合物杀菌消毒、抗菌消炎逐渐广泛。
如磺胺嘧啶银用于治疗烧、烫伤;在日本,应用含氟化二氨银漱口水防治牙周炎、龋齿、口腔溃疡;美国还推出了一种羧酸银与乙醇复配液,经I临床试验证实治疗泪管炎、阴道感染、烧伤、细菌性感冒、面部粉刺等效果良好;瑞士某公司将硫酸氢银与过氧化氢复配作皮肤消毒液效果良好。
国内、外研究人员将纳米材料和技术与银的特性相结合,研制出纳米银材料应用于各领域,近年来,不少文献报道了纳米银在临床上的应用,本文就该方面的研究进展作一综述。
1 纳米银的抗菌原理纳米银是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌产品,由于量子效应、小尺寸效应和具有极大的比表面积,因而具有传统无机抗菌剂无法比拟的抗菌效果,且安全性高、效力持久,是一种具有长效性和耐候性抗菌剂。
有关纳米银杀菌作用的原理,多数学者认为,超细状态银表面积极大,在水中呈Ag+,因此纳米银的杀菌作用主要与银离子有关,可与菌体中酶蛋白中的-SH迅速结合,供代谢关键酶失活,使致病菌不能代谢而死亡;其次,纳米银可与致病菌DNA碱基结合并形成交叉链接,置换嘌呤和嘧啶中相邻氮之间的氢键,使DNA变性而不能复制,导致致病菌失活。
纳米银的原子排列表面为介于固体和分子之间的“介态”,这种活性极强的纳米银微粒具备超强抗菌能力,可杀死细菌、真菌、支原体、衣原体等致病微生物。
此外,纳米银又是非抗生素类杀菌剂,目前没有任何细菌对银产生耐药性。
2 纳米银在临床中的应用2.1 在外科中的应用2.1.1 在烧烫伤、烧伤植皮中的应用。
磺胺嘧啶银(SD-Ag)作为传统治疗烧、烫伤的银制剂,在溶液中起抗菌作用的仅是Ag+ 。
Ag+ 除了与细菌的一些成分结合外,也与血浆中的蛋白质结合或与Cl-反应而沉淀,导致其抗菌能力下降,而纳米银敷料展示了一种新的银的形式Ag+ 与活性银的结合,可为创面持续提供一定浓度的动态活性银。
纳米银在植物生长及生理代谢中的作用及其毒性机理研究近年来,随着纳米技术的快速发展,纳米材料在各个领域得到了广泛的应用。
其中,纳米银被广泛应用于医药、环境、电子等领域。
在农业领域,纳米银也显示出了广泛的应用前景。
研究表明,纳米银可以促进植物的生长和生理代谢。
但是,同时也引起了人们对其毒性机理的关注。
本文将对纳米银在植物生长及生理代谢中的作用及其毒性机理进行综述。
一、纳米银对植物生长的影响(一)纳米银的促进效应大量的研究表明,纳米银可以促进植物的生长。
在基质中添加纳米银后,植物的生长速度大大加快。
一些研究还显示,纳米银可以增强植物的抗氧化能力和光合作用,从而提高植物的生长和产量。
而且,纳米银还可以促进土壤中微生物的生长和活性,进一步提高了植物的生长。
(二)纳米银的抑制效应另一方面,纳米银的高浓度对植物的生长也有一定的抑制作用。
高浓度的纳米银会导致植物的叶绿素含量和光合作用速率下降,同时还会影响植物的细胞膜稳定性,降低植物的耐旱能力。
二、纳米银对植物生理代谢的影响(一)纳米银的促进效应纳米银可以增强植物的抗氧化能力和光合作用。
在低浓度的纳米银作用下,植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用和活性氧代谢作用都会得到提高。
同时,纳米银还可以促进植物的养分吸收和利用,提高植物的免疫力和抗病能力。
(二)纳米银的抑制效应在高浓度的纳米银作用下,植物的生理代谢会受到重大的抑制。
纳米银不仅会引起植物中内源激素的异常分泌,还会影响植物中各种代谢酶、酸碱平衡和物质转运,进而影响植物的生长和发育。
三、纳米银的毒性机理纳米银的毒性机理是研究人员一直关注的问题。
近年来的研究表明,纳米银主要通过以下几种方式对植物施加毒性:(一)直接接触高浓度的纳米银可以直接与植物组织接触,影响植物的代谢活性和生理功能。
例如,纳米银可以影响植物叶片表面的蜡质层,使其失去原有的保护功能,降低植物的免疫力和抗病能力。
(二)活性氧产生纳米银可以激活植物体内的氧自由基,进而对植物的细胞膜、细胞器和DNA 等造成损伤。
纳米银的生物毒性研究纳米技术在不断的发展中,因为其独特的物理、化学和生物学特性,被广泛地应用在各个领域,例如医学、生物工程和环境保护等。
其中,纳米银作为一种强力的抗菌杀菌剂,具有广泛应用前景,例如在医疗器械、生物传感器、纺织品和包装材料等领域。
然而,纳米银也给健康和环境带来了潜在的风险。
因此,纳米银的生物毒性研究至关重要。
纳米银的生物毒性主要包括细胞毒性、基因毒性、肝毒性、肾毒性、免疫毒性、神经毒性和环境毒性等方面。
其中,最关键的是纳米银的细胞毒性,因为纳米银可以被细胞摄取并在内部积累,进而影响细胞的生物学功能。
细胞毒性的机制主要包括氧化应激、电化学反应、溶出、生物体内代谢和纳米颗粒与细胞膜之间的相互作用等。
与此同时,纳米银的毒性效应还受到其形状、大小、表面修饰和聚合状态等因素的影响。
因此,如何准确地评估纳米银的生物毒性,从而防止它的潜在危险,是一个热门的研究课题。
针对纳米银的生物毒性研究,目前已经取得了一些进展。
例如,科学家们利用体外和体内试验方法,探究了纳米银对不同类型细胞的毒性作用机制。
在体外实验中,科学家们可以在无生命体的环境下模拟和测量生物发生过程,例如细胞培养和酶反应等。
在这些试验中,通过细胞存活率、细胞形态变化和DNA损伤等参数,可以评估纳米银的毒性效应。
在体内实验中,研究者们可以将纳米银注射到实验动物的体内,进而评估其对动物器官的毒性作用。
这些实验可以模拟人体内环境,从而更准确地评估纳米银的毒性。
此外,科学家们还开发了各种独特的纳米银试剂,如细胞介导的荧光探针、纳米银光学探针和纳米银量子点等,可用于生物成像、分子诊断和治疗等方面。
然而,到目前为止,纳米银的生物毒性研究尚存在一些挑战和限制。
首先,由于纳米银的物理、化学和生物学特性在不同情况下可以发生变化,评估其毒性需要充分考虑这些变化因素。
此外,目前对于不同类型实验条件的标准化和规范化还不够明确,这也存在一些评估的误差。
另外,纳米银的毒性还与纳米颗粒的特殊形状、表面修饰和尺寸大小等因素有关,需要进一步深入研究。