基于秀丽隐杆线虫的4种纳米材料的毒性研究  

Toxicity research of four nanomaterials based on Caenorhabditis elegans

作　　者：郑珊[1] 张楠[1] 曾迎新[2] 齐丽娟[1] 敬海明[1] 李煜[1] 张春雷[3] 沈广霞[3] 崔大祥[3] 李国君[1,2] 高珊[1,2] 

机构地区：[1]北京市疾病预防控制中心/北京市预防医学研究中心食物中毒诊断溯源技术北京市重点实验室,北京100013 [2]首都医科大学公共卫生学院 [3]上海交通大学微纳科学技术研究院

出　　处：《毒理学杂志》2015年第6期415-419,共5页Journal of Toxicology

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2010CB933904);国家自然科学基金(81273108);首都卫生发展科研专项(首发2011-1013-03);环境毒理学北京市重点实验室(首都医科大学开放研究课题2015HJDL03)

摘　　要：目的本研究对线虫暴露于金纳米团簇和纳米碳点及其偶联抗体产物(共4种医用纳米探针)后的感知行为和表型指标进行初步研究,以期探索应用线虫评价纳米材料安全性的新模式。方法将模式生物线虫用于金纳米团簇和纳米碳点的毒性研究,分别观察纳米材料对线虫的感知行为(趋避指数、趋向指数)、线虫表型指征(体型、灰度值、卷曲度、活动能力4个方面共16个指标)是否有改变,以判断其毒性作用大小。结果金纳米团簇(≤3.00 mg/ml)、偶联抗体金纳米团簇(≤3.00 mg/ml)、碳点(≤1.51 mg/ml)及偶联抗体碳点(≤3.50 mg/ml)趋避实验为阴性;在趋向试验中,3.00、1.40和0.30 mg/ml金纳米团簇、0.33 mg/ml碳点的趋向指数为阳性。16个非致死性指标总阳性率分别为偶联抗体碳点(81%)>偶联抗体金纳米团簇(69%)>金纳米团簇(56%)>碳点(50%)。结论本研究初步探讨了4种纳米材料对线虫感知行为的影响,且将线虫的表型指征首次应用于纳米材料毒性研究中,为探索纳米材料的毒性提供了新颖的、有一定参考价值的快速筛选的指标。Objective In order to explore a new model of evaluation of nanomaterials security,we do a preliminary study of C.elegans＇ perception behavior and phenotypic indexes exposured to gold clusters and nano carbon points and their coupling antibody products（ a total of 4 kinds of medical nano probe）. Methods Based on the changes of C. elegans cognitive behavior（ aversion and chemotaxis indexes） and phenotypic indications（ 16 indexes from the aspects of size,grey value,curl and activity ability）,the toxicity of these four nanometer materials was evaluated. Result Au NCs（ ≤3. 00 mg / ml） 、Au NCs-antibody（ ≤3. 00 mg / ml） 、nano carbon dots（ ≤1. 51 mg /ml） and nano carbon dots-antibody（ ≤3. 50 mg / ml） had negative results on aversion experiments,while the chemotaxis experiments on3. 00 mg / ml,1. 40 mg / ml,0. 30 mg / ml Au NCs and 0. 33 mg / ml nano carbon dots had the positive result. In 16 non-lethal indexes,The total positive rate of nano carbon dots-antibody,Au NCs-antibody,Au NCs and nano carbon dots were 81%,69%,56%,50%,respectively.Conclusion The study observed the influence of chiral gold nanoclusters（ Au NCs） and nano carbon dots on cognitive behavior and phenotype indication of C. elegans,and the phenotype indications were applied in nanomaterials toxicity study for the first time. and the results provide the valuable evidences for rapid screening toxicity studies on nanomaterials.

关 键 词：纳米材料 秀丽隐杆线虫 趋向指数 趋避指数 线虫表型 

分 类 号：R114[医药卫生—卫生毒理学]