体外、离体和在体肠上皮细胞模型中纳米金属富勒烯的转运过程研究

Nanoparticles are widely used in fields of foods and medicines nowadays, due to their peculiar volume effects, surface effects and quantum size effects. As complicated and newly-versatile multifunctional materials, nanoparticles need in-depth investigations and evaluations in metabolic process and security. Especially, orally-taken nanomaterials will be undergo complex body fluid environments and lead to a series of changes of physical and chemical properties, as well as changes of dispersion and gathering behavers. The metal fullerene nanoparticles will be used as model materials in the present project. Gut epithelia models in vivo, ex vivo and in vitro will be established and deeply investigated. The transportation and transformation process of the metal fullerene in gut epithelia system will be profiled. The metal-sensitive nuclear analysis techniques such as synchrotron radiation technology XRF、PIXE and XAS, in addition to some other supporting techniques as transmission electron microscopy, immunofluorescence and PCR will be used. By optimizing the in vitro and in vitro and in vivo models and methods, the intestinal absorption safety evaluation platform of all kinds of nanomaterials can be established and it can provide the safe basis and guarantee for nanomaterials in the fields of foods, medicines, and etc.

纳米颗粒由于特殊的体积效应、表面效应和量子尺寸效应而被广泛应用到食品、药品领域中，然而这些复杂的、具有全新的多功能纳米材料通过口服途径进入生物体内，在代谢过程和安全性方面还需要进行深入的研究和评价，尤其口服纳米材料进入体内，会经历复杂的体液环境，纳米材料的物理特性、化学性质、分散和团聚能力等会发生一系列变化。本项目以纳米金属富勒烯为模式材料，通过构建体外、离体和在体的肠上皮细胞模型，利用同步辐射技术XRF、PIXE和XAS等金属敏感的核分析技术，辅助透射电子显微镜、免疫荧光、PCR等技术，深入研究金属富勒烯在肠上皮系统的转运和转化过程，获得规律性的口服的纳米材料肠吸收机制，评价其可能产生的安全性问题。通过优化的体外、离体和在体模型和方法，建立能够对各种纳米材料的肠道吸收进行安全性评价的平台，为纳米材料应用于食品、药品等领域提出安全性前提和保障。

纳米颗粒由于特殊的体积效应、表面效应和量子尺寸效应而被广泛应用到食品、药品领域中，然而这些复杂的、具有全新的多功能纳米材料通过口服途径进入生物体内，在代谢过程和安全性方面还需要进行深入的研究和评价，尤其口服纳米材料进入体内，会经历复杂的体液环境，纳米材料的物理特性、化学性质、分散和团聚能力等会发生一系列变化。项目研究按照计划进行，通过构建体外、离体和在体的肠上皮细胞模型，利用同步辐射技术，辅助透射电子显微镜、免疫荧光、PCR等技术，深入研究模式纳米材料在肠上皮系统的转运和转化过程，获得规律性的口服的纳米材料肠吸收机制，评价其可能产生的安全性问题。完成建立离体模型研究纳米颗粒的的跨膜转运，调查纳米粒的细胞毒性，尤其是肠道菌群的平衡指标来评价其生物安全性。进行小鼠的活体实验，通过设计长期毒性实验，分析总结纳米材料。按照该项目的预期目标，本项目目前在国内外公开发行的学术刊物、国内外学术会议上发表18篇SCI论文，其中项目负责人第一作者5篇，项目负责人通讯作者5篇，项目第一标注12篇。申报国家发明专利4项，其中授权1项。培养博士研究生2名，硕士4名。