理论教育 细胞内氧化化合物对纳米材料细胞毒性的影响及其机制

细胞内氧化化合物对纳米材料细胞毒性的影响及其机制

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:细胞内氧化与抗氧化失衡而导致的氧化性化合物增加是近年来被认为是很多纳米材料引发细胞毒性效应的普遍机制。这些氧化化合物通常为含氧活性自由基,一般包括氢氧自由基和超氧阴离子等。如细胞不能及时清除ROS导致其浓度过高时,细胞膜通透性就会发生变化,导致DNA损伤和脂质过氧化等问题,引起细胞凋亡。此外,MOF材料的毒性还与其配合物的形状、分子尺寸、溶解度和金属离子性质密切相关。

细胞内氧化化合物对纳米材料细胞毒性的影响及其机制

自20世纪50年代开始,德国就已将铜酞菁用作食品着色剂,后来美国也将铜酞菁用于聚丙烯手术缝合线的染色加工。动物口服实验证明,当铜酞菁磺酸盐的剂量达到100mg/kg时,实验动物仍未显示出任何中毒迹象。而当铜酞菁磺酸盐在水中的浓度达到5000mg/L时,生活其中的水生动物仍然表现出正常的生命体征。当对小白鼠注射铜酞菁四磺酸盐水溶液的剂量达到5000mg/kg,也未发现它们有不良反应,甚至其后代身体也未发生任何畸变现象。然而另外的实验发现,酞菁磺酸盐可导致新生的小鸡畸形,且鸡胚胎在生长期间接触到酞菁磺酸盐后,其部分器官组织的发育均受到干扰,会使小鸡发生畸变并导致较高的死亡率。

由六水合硝酸锌和二甲基咪唑合成的类沸石咪唑酯骨架材料(MOF)ZIF-8对人的肝癌细胞、宫颈癌细胞和大鼠干细胞的生长有所影响,在较低浓度并未表现出抑制或致死作用,只有在较高浓度时才表现出逐步增加的细胞毒性。细胞内氧化与抗氧化失衡而导致的氧化性化合物增加是近年来被认为是很多纳米材料引发细胞毒性效应的普遍机制。这些氧化化合物通常为含氧活性自由基(ROS),一般包括氢氧自由基和超氧阴离子等。如细胞不能及时清除ROS导致其浓度过高时,细胞膜通透性就会发生变化,导致DNA损伤和脂质过氧化等问题,引起细胞凋亡。此外,MOF材料的毒性还与其配合物的形状、分子尺寸、溶解度和金属离子性质密切相关。(www.daowen.com)

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