小鼠實驗證實二氧化鈦納米粒子具有可遺傳毒性

2020-12-02 中國科學院

　　美國科學家綜合研究後得出結論，在日常生活中隨處可見的二氧化鈦（TiO2）納米粒子，會造成小鼠全身性遺傳損傷。該發現再次引起了對納米粒子安全性的關注。相關研究成果發表在近期的《癌症研究》雜誌上。

　　過去，二氧化鈦納米粒子被視為是無毒的，因為它們不會激起化學反應。但美國加州大學洛杉磯分校強森綜合癌症研究中心病理學、放射腫瘤學和環境衛生科學教授羅伯特·席斯特爾的研究表明，二氧化鈦納米粒子一旦進入體內，會在不同器官中累積，導致單鏈和雙鏈DNA斷裂，並造成染色體損傷以及炎症，從而增加患上癌症的風險。

　　研究人員給實驗小鼠的飲用水中加入了二氧化鈦納米粒子，在飲用這種水後的第五天，小鼠體內便呈現出遺傳損傷。

　　席斯特爾指出，鈦本身具有化學惰性，但當粒子變得越來越小後，反過來其表面相應會變得越來越大，粒子表面與環境間相互作用，會引發氧化應激反應。這些粒子太小，可以到達身體的任何部位，甚至可以穿過細胞，並幹擾亞細胞機制，而身體卻沒有辦法來消除它們。

　　這是一種新型的毒性機制，亦是一種物理化學反應。「可能某些自發性癌症就與暴露在這些粒子之中有關。」席斯特爾說，「對於這些納米粒子，有些人會比其他人更敏感。我認為人們對這些納米粒子的毒性研究還不充分。」

　　席斯特爾稱，研究首次顯示了納米粒子具有如此效果。他說：「這是第一個關於二氧化鈦納米粒子引發的遺傳毒性的全面研究，這種遺傳毒性可能由與發炎或氧化應激相關的次級機制引發的。目前這些納米顆粒的應用在逐漸擴大，此類發現引起了對於其潛在健康危害的關注。」

　　席斯特爾指出，二氧化鈦納米粒子的製造是一個龐大的產業，年產量大約200萬噸。不僅在油漆、化妝品、防曬油和維生素中含有這種粒子，在牙膏、食用色素、營養品以及其他數百種個人護理產品中都可以找到它的身影。席斯特爾建議人們使用乳液防曬油，因為納米粒子不能通過皮膚，而噴霧防曬產品可能被吸入體內，使得納米粒子在肺部聚積。

　　接下來，席斯特爾和他的小組將繼續研究，分析有DNA修復缺陷的老鼠暴露在這種納米粒子環境下的狀況，希望能找到一種方法來預測哪些人會對這類納米粒子特別敏感。

相關焦點

  • 納米級二氧化鈦可能對機體不利
    生意社11月30日訊 　　日前，中國科學院上海生命科學研究院王慧研究員課題組發現，二氧化鈦納米顆粒以TLR4依賴的方式改變巨噬細胞的活性狀態，從而打破機體免疫平衡。相關論文在國際學術期刊Nanotoxicology在線發表。　　在食品行業，二氧化鈦作為食品添加劑、食品包裝材料或飲食輔料被廣泛使用。
  • 納米二氧化鈦分散性及在功能紙上的研究進展
    1納米TiO2的特性　　1.1殺菌功能　　納米級二氧化鈦具有高光活性，運用到了強光殺菌技術[1-3]。實驗證明，以0.1mg/cm3濃度的銳鈦型納米TiO2可徹底地殺死惡性海拉細胞，而且隨著超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多，TiO2光催化殺死癌細胞的效率也提高[4]。
  • 《科學進展》:可電離脂質納米顆粒或可在胎兒出生前治療遺傳疾病
    費城兒童醫院和賓夕法尼亞大學的研究人員發現可電離的脂質納米顆粒可用於傳遞mRNA。　　今天發表在《科學進展》雜誌上的這一概念驗證研究，設計並篩選了許多針對小鼠胚胎器官的脂質納米顆粒製劑，為測試潛在的治療出生前遺傳疾病的療法奠定了基礎。　　DNA測序技術和產前診斷的最新進展使得在出生前診斷許多遺傳疾病成為可能。其中一些疾病在出生後通過蛋白質或酶替代療法進行治療。但此時，疾病已經紮根，破壞性影響在所難免。
  • 美國研究顯示:人體吸入納米二氧化鈦可能對胎兒產生影響
    生意社01月23日訊 　　美國近期發表的一項齧齒動物研究論文顯示，如果孕婦長時間吸入工程納米材料(ENM)，可能會導致胎兒出現「顯著」的表觀遺傳變異。　　這一表觀遺傳學研究從分子結構改變的角度揭示了導致基因變異卻不改變DNA序列的現象。
  • iGEM項目簡介-去除工業和生活汙水中的納米粒子
    二氧化鈦納米粒子和氧化鋅納米粒子因其透明的外觀，光滑的應用和廣譜的紫外線防護，常被用作防曬劑的主要防紫外線劑(Lewicka et al。2013)。近期的消費品中納米材料使用量的增加導致了更高的暴露率。納米顆粒的小尺寸使它們在消費品中有多種用途，而因其比大型化學品更具反應性，通常毒性更大。 影響毒性的因素有很多，如組成，表面特徵和形狀，但顆粒的大小似乎對毒性有最直接的影響。 在使用大腸桿菌中測試時，當暴露於10nm以下的微波銀顆粒下時，毒性會急劇增加(Ivask等，2014)。
  • 手性金納米離子可對映選擇性改善阿爾茨海默病小鼠模型的記憶損害
    然而，很多實驗中被證實有抑制Aβ寡聚化或纖維化的分子或多肽，在臨床實驗中屢屢宣告失敗。近來，一些納米粒子（nanoparticles，NPs）被發現可以加速或者延緩Aβ聚積進程，有望成為治療AD的潛在藥物。
  • 納米二氧化鈦汙水治理技術暗藏生態風險
    科技日報合肥7月10日電 記者 吳長鋒 記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院技術生物所許安研究員課題組，以秀麗線蟲為模型，在二氧化鈦納米顆粒（TiO2 NPs）與重金屬（鎘、砷和鎳）聯合暴露的生物效應方面取得新進展。
  • 防曬劑「二氧化鈦」有毒又致癌
    在光保護作用中，主要使用具有四面體結構的銳鈦礦型和金紅石型。金紅石型最穩定，折光指數和密度較銳鈦礦型高。◆ 二氧化鈦防曬機理二氧化鈦主要通過反射、散射、吸收三種方式，達到防曬的目的。早期的無機防曬劑粒徑較大，粒徑分布寬，分散性差，主要通過散射作用來屏蔽紫外線。
  • 研究:納米二氧化鈦汙水治理技術或暗藏生態風險
    記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院技術生物所許安研究員課題組，以秀麗線蟲為模型，在二氧化鈦納米顆粒(TiO2 NPs)與重金屬(鎘、砷和鎳)聯合暴露的生物效應方面取得新進展。相關成果日前被Elsevier旗下期刊《生態病理學與環境安全》接受在線發表。
  • 法國研究關注食品中二氧化鈦納米微粒安全性
    新華社巴黎８月２４日電（記者張雪飛）法國一份專注於日常消費產品調研的雜誌２４日說，調查顯示法國市場上銷售的各類甜食中幾乎都存在不同含量的納米級二氧化鈦微粒，該雜誌呼籲關注長期食用納米微粒對人體健康可能構成的威脅。
  • 幹掉癌症:納米粒子激活被劫持的巨噬細胞
    科學家意外地發現，納米粒子可以激活免疫細胞，殺死腫瘤。「我們很吃驚地發現，納米粒子激活了巨噬細胞，這些免疫細胞開始攻擊小鼠體內的癌細胞」，史丹福大學醫學院放射學副教授HeikeDaldrup-Link在接受採訪時說。
  • 二氧化鈦光催化原理
    實際上，光催化劑的種類很多，包括二氧化鈦，氧化鋅，氧化錫，二氧化鋯，各種氧化物半導體硫化物如硫化鎘，另一部分銀鹽，卟啉一等也具有催化作用，但它們都有 基本缺陷-----有損失，即本身被消耗之前和之後的反應，其中大多數對人體有一定的毒性。 因此，在21世紀已知的最有用的光催化材料是二氧化鈦。
  • 納米科學:實驗證實,外圍結構缺陷是催化劑功能的關鍵!
    納米科學：實驗證實，外圍結構缺陷是催化劑功能的關鍵！這樣的實驗應該有助於研究人員定製催化劑的結構特性，使其更有效地促進化學反應。這項研究發表在1月11日的「自然」雜誌上，是記錄納米粒子的原子結構如何影響它們作為化學反應催化劑的功能的重要一步。
  • 納米二氧化鈦在塗料中應用的專利
    納米二氧化鈦在聚氨酯塗料的應用　　中國專利：200610046768 中記載在聚氨酯塗料中加入金紅石型納米二氧化鈦（VK-T25），可起到很好的防水效果，低溫柔性好。可用於廚房、浴室、衛生間防水工程、水池、遊泳池防漏等。　　2.
  • 上海藥物所發現一個潛在的遺傳毒性生物標誌物基因
    遺傳毒性評價是藥物安全性評價研究中的一個關鍵環節，不但是先導化合物早期毒性篩選的重要指標之一，也是規範的藥物臨床前安全性評價研究中重要的評價方法和技術，是判斷新藥能否進入臨床試驗的重要依據。目前，基於「早期發現、早期評價」的理念，探索新的技術和方法，尋找新的生物標誌物，是國際上藥物安全性評價遺傳毒性研究的趨勢和熱點。
  • 二氧化鈦納米顆粒影響巨噬細胞功能新機制
    二氧化鈦（TiO2）納米顆粒更是存在於飲料、醬油等多種與日常生活息息相關的產品之中。然而，二氧化鈦納米顆粒對人體健康的影響並未完全清晰。   近日，中國科學院上海生命科學研究院（人口健康領域）營養代謝與食品安全重點實驗室尹慧勇研究組研究生陳群和王寧寧等在研究員尹慧勇的指導下，通過對蛋白質組學的數據分析，發現用二氧化鈦納米顆粒處理巨噬細胞，可導致細胞膜重構和激活炎症反應。
  • 納米二氧化鈦的殺菌自清潔能力
    納米二氧化鈦為白色，對人體安全無害，在紫外線的作用下產生的活性氧可以殺滅細菌，所以納米二氧化鈦是一種無機殺菌劑。用於農用土壤殺菌、衛生陶瓷、水處理、空氣淨化、抗菌纖維、無機成分。納米二氧化鈦的抗菌能力強，抗菌範圍廣，熱穩定性與耐熱性好，親水性好，即時性好，還有無臭味，怪味，氣味小的特點。由於納米二氧化鈦良好的超親水性，所以它也具有自潔塗層的功能。用於製備自潔玻璃、自潔陶瓷和自潔塗料等產品，已達到殺菌、防霧、除臭、自潔的效果。
  • 科學網—納米材料:想說「愛你」不容易
    據了解，納米材料由於特殊的尺寸及比表面效應使其具有許多優越的性能，對其開展的研究應用也為國家能源、材料及醫藥領域帶來了革命性的創新成果。 「與常規物質相比，納米材料具有界面效應、小尺寸效應及宏觀量子隧道效應等獨特的物理、化學性質，其對生態環境和人體健康的影響不容忽視。」
  • 新型的磁性囊泡,具有可調諧厚度和磁導率
    打開APP 新型的磁性囊泡，具有可調諧厚度和磁導率 工程師曾玲 發表於 2018-06-26 10:57:00
  • 錫納米粒子量子殼效應被證實
    德國斯圖加特的馬普固體研究所專家利用隧道掃描顯微鏡研究錫納米粒子證實，金屬粒子的電阻損耗與粒子大小有關，當金屬粒子呈納米狀態時，材料獲得超導性能的溫度會大幅增加。因此，在粒子足夠小的前提下，通過量子效應可增強金屬粒子超導性能60％。這一理論還可預測粒子的納米精度，並為開發室溫環境下的超導電線提供了新的研究方向，這項研究成果刊登在最新出版的《自然材料》雜誌上。