金属基纳米材料的属性-活性关系研究及安全性设计探索

【作者】 张海元； 刘宁； 孙秀娟； 常赟； 冯艳林；

【机构】 中国科学院长春应用化学研究所化学生物学实验室；

【摘要】 金属基纳米材料以其独特的物理化学性质及超高的产量成为纳米材料在工业界及与人类生活息息相关领域应用的典范。这类纳米材料的应用所引发的生物安全性考量当前正在备受关注,而在纳米-生物界面上理解材料的属性与其引发的生物效应之间的属性-活性关系将有助于深入了解纳米材料生物效应机理和预测未知纳米材料的安全性及对危险性纳米材料进行安全性重新设计,有助于这类纳米材料被更为安全广泛的应用。¹很多的金属基纳米材料被发现能够引发的生物体系的急性和慢性损伤,其属性-活性关系已经脱离了传统的认识框架,金属离子释放往往不是毒性引发的唯一原因,一系列新的物理化学属性被发现与毒性引发密切相关,如纳米材料的能级特性、表面异质结构的形成和活性晶面的暴露等等常常使得纳米材料表面具有高的生物反应活性,能够破坏多种组织和细胞器的功能,引起严重的毒性。^2,3安全性设计策略致力于通过控制金属基纳米材料的制备条件和后处理方式来对危险性的物理化学属性进行改造,从而获得安全的纳米材料。微量元素掺杂及表面卤素后处理被发现能够很好的改造这些物理化学属性,从而降低金属基纳米材料的毒性,推动纳米材料的进一步广泛应用。更多还原