放射性同位素示踪法研究氧化多壁碳纳米管对生物机体和孕体的影响

发布时间：2017-04-07 22:08

  本文关键词：放射性同位素示踪法研究氧化多壁碳纳米管对生物机体和孕体的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文利用放射性同位素示踪技术系统研究了氧化多壁碳纳米管(oMWCNTs)与其他纳米颗粒(纳米金刚石(NDs))和重金属污染物在小鼠体内毒性的相互影响,以及oMWCNTs对孕鼠的影响及其损伤机理,同时,对oMWCNTs所致机体损伤的预防或治疗药物进行了初步探索。1、利用同位素示踪研究了oMWCNTs和NDs在机体内分布的相互影响,结果表明单独给药oMWCNTs后,小鼠肺脏积累最高,肝脏和脾脏有较少积累；单独给药NDs后,小鼠肝脏、脾脏、肺脏都积累较高,在24h后NDs在肺脏积累量降低,肝脏和脾脏积累量高；联合给药后,oMWCNTs改变了NDs的分布,主要累积在肺脏,而NDs对oMWCNTs分布没有影响。病理切片显示,oMWCNTs和NDs在组织内有不同的分布模式,oMWCNTs主要被肺巨噬细胞俘获,而NDs主要累积在支气管末端和肺泡中。2、对小鼠单独暴露oMWCNTs后,oMWCNTs不能够诱导肝组织分泌合成金属硫蛋白(MT),但是对镉(Cd2+)诱导后的金属硫蛋白(Cd-MT)模型鼠暴露不同浓度oMWCNTs后,能够导致Cd-MT中Cd释放,除部分Cd随血液循环排出体外,Cd被oMWCNTs吸附后持续累积在肝肾组织。病理切片和血浆生化指标显示,与单独暴露组相比,联合暴露oMWCNTs与Cd组的肝组织毒性效应降低,并且肝毒性和肝组织中oMWCNTs的累积量与暴露oMWCNTs量有关。因此,推测金属硫蛋白能够结合oMWCNTs,并且降低oMWCNTs肝组织毒性,但具体机理尚不明确,需要进一步实验证明。3、当对怀孕小鼠暴露oMWCNTs后,oMWCNTs能够通过胎盘屏障并进入胎儿体内,造成的孕体流产率与小鼠怀孕次数有关,初次怀孕小鼠、第二次怀孕小鼠与第四次怀孕小鼠的流产率分别为70%、40%和50%,并且妊娠期间母体体重的增长分别延迟到怀孕的第13、10、11天。oMWCNTs能够降低血清孕酮和增加雌二醇水平,并且受oMWCNTs暴露剂量和小鼠孕期的影响。胎盘病理切片和血管内皮生长因子／氧簇水平显示oMWCNTs能够致使胎盘血管变细并降低血管数目。4、利用磷脂(DOPC)和辛伐他汀(TD)对oMWCNTs所致机体损伤进行的预防和治疗进行了探索研究。同位素示踪结果表明DOPC和TD对oMWCNTs在小鼠体内的分布没有影响,但oMWCNTs对DOPC和TD在小鼠体内的分布代谢有很大影响,且DOPC和TD主要随oMWCNTs的分布而在机体分布。DOPC和TD对oMWCNTs所致机体损伤的预防和治疗研究的生化指标和病理切片均显示DOPC/或TD对oMWCNTs所致小鼠损伤没有明显预防效应。但是TD对oMWCNTs所致小鼠损伤的治疗效应结果显示,血清中尿素(BUN)、胱抑素C (Cys-C)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TB)及C-反应蛋白(CRP)含量基本恢复正常水平,且组织病理切片显示肾脏、脾脏和心脏均已无明显病变,且肺组织和肝组织病变也远低于单独oMWCNTs暴露组小鼠。说明TD对oMWCNTs所致小鼠损伤具有很好的治疗效果。通过本论文的研究间接反映了环境中不同纳米材料间以及纳米材料与重金属污染物间对生物影响的相互作用,为纳米颗粒污染物对环境危害及其谨慎排放提供数据参考。氧化多壁碳纳米管对孕体影响的研究结果能够为当前大气颗粒污染物对孕体所致妊娠障碍的预防和治疗提供理论依据。并且,首次对纳米颗粒所致机体损伤的预防和治疗药物进行了探索研究,为纳米颗粒污染物的环境危害的治理提供新的突破和思考。
【关键词】：氧化多壁碳纳米管(oMWCNTs) 孕鼠 损伤 影响
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;O613.71
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-38
• 1.1 碳纳米管介绍12-14
• 1.1.1 碳纳米管的合成12-13
• 1.1.2 碳纳米管的成分和活性13-14
• 1.1.3 碳纳米管的尺寸14
• 1.2 碳纳米管的性质14-22
• 1.2.1 碳纳米管的机械性能14-18
• 1.2.2 碳纳米管的电子性能18-21
• 1.2.3 碳纳米管的光学性能21-22
• 1.3 碳纳米管的生物应用22-27
• 1.3.1 药物载体22-24
• 1.3.2 显像应用24-25
• 1.3.3 生物传感25-27
• 1.4 小结27-28
• 参考文献28-38
• 第二章 同位素示踪法研究氧化多壁碳纳米管与纳米金刚石在小鼠体内分布相互影响38-55
• 2.1 前言38
• 2.2 实验材料与方法38-40
• 2.2.1 氧化多壁碳纳米管与纳米金刚石的制备38-39
• 2.2.2 ~(99m)Tc标记纳米颗粒和纳米颗粒标记率测定39
• 2.2.3 ~(99m)Tc标记化合物在体内外稳定性测定39
• 2.2.4 ~(99m)Tc示踪研究纳米颗粒在小鼠体内分布39-40
• 2.2.5 组织病理切片40
• 2.2.6 数据统计分析40
• 2.3 实验结果40-49
• 2.3.0 材料表征40-41
• 2.3.1 ~(99m)Tc-oMWCNTs/NDs体内外稳定性41-43
• 2.3.2 ~(99m)Tc示踪研究纳米颗粒在小鼠体内分布43-45
• 2.3.3 小鼠组织切片45-47
• 2.3.4 血液动力学与排泄47-49
• 2.4 实验讨论49-50
• 2.5 实验结论50-52
• 参考文献52-55
• 第三章 氧化多壁碳纳米管对镉肝毒性的影响55-67
• 3.1 前言55
• 3.2 实验材料与方法55-57
• 3.2.1 多壁碳纳米管氧化处理55-56
• 3.2.2 实验动物及模型创建56
• 3.2.3 oMWCNTs对Cd诱导金属硫蛋白影响56
• 3.2.4 oMWCNTs对Cd肝毒性影响56-57
• 3.2.5 数据统计分析57
• 3.3 实验结果57-62
• 3.3.1 oMWCNTs表征结果57-58
• 3.3.2 oMWCNTs对Cd诱导金属硫蛋白影响58-60
• 3.3.3 oMWCNTs对Cd肝毒性影响60-62
• 3.4 实验讨论62-64
• 3.5 实验结论64-65
• 参考文献65-67
• 第四章 同位素示踪研究氧化多壁碳纳米管对不同怀孕次数孕鼠的影响67-92
• 4.1 前言67-68
• 4.2 实验材料与方法68-70
• 4.2.1 多壁碳纳米管氧化处理68
• 4.2.2 ~(99m)Tc标记oMWCNTs68
• 4.2.3 ~(99m)Tc示踪oMWCNTs在孕鼠体内的分布68-69
• 4.2.4 血清孕酮与雌二醇检测69
• 4.2.5 oMWCNTs对不同怀孕次数孕鼠影响69
• 4.2.6 oMWCNTs对孕鼠损伤病理学69-70
• 4.2.7 数据统计分析70
• 4.3 结果与讨论70-87
• 4.3.1 ~(99m)Tc示踪oMWCNTs在母体组织及胎儿体内生物分布70-74
• 4.3.2 oMWCNTs对妊娠母体血清中孕酮/雌二醇激素含量影响74-78
• 4.3.3 oMWCNTs对不同怀孕次数孕鼠的影响78-87
• 4.4 实验结论87-88
• 参考文献88-92
• 第五章 磷脂与辛伐他汀对氧化多壁碳纳米管生物毒性的影响研究92-107
• 5.1 前言92-93
• 5.2 实验材料与方法93-95
• 5.2.1 材料制备93
• 5.2.2 ~(131)I标记方法及标记率测定93
• 5.2.3 ~(131)I标记化合物的组织分布相互影响93-94
• 5.2.4 DOPC/或TD对oMWCNTs毒性影响94
• 5.2.5 剂量对oMWCNTs所致损伤治疗影响94-95
• 5.2.6 数据统计分析95
• 5.3 结果与讨论95-104
• 5.3.1 ~(131)I标记化合物的组织分布相互影响95-97
• 5.3.2 DOPC/或TD对oMWCNTs毒性影响97-101
• 5.3.3 剂量对oMWCNTs所致损伤治疗影响101-104
• 5.4 实验结论104-105
• 参考文献105-107
• 第六章 总结与展望107-109
• 研究生期间发表论文109-111
• 参加国内国际会议111-112
• 致谢112

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