碳纳米管的体内免疫毒性

近年来，碳纳米管在生物领域的应用研究发展迅速，但是，要使碳纳米管在实际生活中得到广泛应用，它的生物安全性必须得到考虑。碳纳米管作为一种典型的纳米材料，它可能带来众多的生物不确定性。目前虽然有大量的文献报道了碳纳米管的体内体外毒性，但是，免疫系统作为碳纳米管在体内最早最直接的作用器官，关于碳纳米管对它的影响研究还很少，本课题的目标就是综合考虑碳纳米管的长度，分散度，表面化学修饰，以及暴露剂量和时间等因素，从细胞和动物个体两个层次上系统地研究碳纳米管的体内免疫毒性。研究的成果一方面可以让人们更加全面地评价碳纳米管的生物安全性，另一方面还可以引导和促进碳纳米管未来的生物应用研究。

本项目围绕碳纳米管的体内免疫毒性，进展良好并顺利完成了以下几个工作：1）以酸化的多壁CNTs（MWCNTs）为起点，成功通过牛磺酸、聚乙二醇，聚酰亚胺和吐温80修饰制备了其它四种MWCNTs。所有五种产物都得到了详细的表征。2）研究了通过腹腔静脉注射，研究了MWCNTs对小鼠腹腔巨噬细胞的影响，结果发现， MWCNTs能显著提高巨噬细胞吞噬能力和精氨酸酶及酸性磷酸酶的活性，但对分泌一氧化氮的功能没有影响，说明MWCNTs提高了巨噬细胞活性但并没有引起炎症反应。3）我们研究了MWCNTs的体内免疫器官毒性。结果发现静脉给药后，即使剂量高达100 mg/kg，都没有对小鼠产生严重的急性毒性，同时没有对小鼠整体发育和肝脾脏发育产生损伤。虽然60 mg/kg以上的剂量会使肝脏产生少量的点状坏死，通过电镜观察，血生化指标和炎症因子测定进一步确认MWCNTs低毒的结论。脾脏中的MWCNTs或聚集在细胞外间隙，或被巨噬细胞吞噬，并且会随着时间的增加，慢慢从红髓转移到白髓。但在两个月内，MWCNTs对脾脏的免疫功能没有影响。本项目的开展将完善对MWCNTs 的毒性评价，丰富MWCNTs 的生物安全性数据，消除普通群众对MWCNTs 的疑虑，促进MWCNTs 在生物领域的应用研究。