120 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No 噬细胞清除能力显著下降研究结果还表明 TiO 2 纳米物质的生物效应与尺寸效应有关 Takenaka [1] 等给小鼠吸入平均粒径为 15nm 的银纳米颗粒物, 然后分别在暴露后的和 7 天

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1 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology,2009,29(2):119~124 检测纳米材料毒性的若干实验方法 1 杨文娟 1 沈涔超 1,2 张治洲 (1 天津科技大学 BIO?X 系统生物技术研究中心天津上海交通大学 BIO?X 中心上海 ) 摘要纳米材料进入生命体和环境以后可能带来的生物安全问题需要定量的测定现有的检测纳米材料生物安全性的方法大致可分为体内和体外实验两种, 但是还没有证据表明既有的某个方法单独能作为一种检测所有纳米材料毒性的通用方法, 也没有证据表明这些方法合在一起就能全面评估纳米材料的生物安全性在总结既有的若干方法的同时, 报道了一种基于 rpsl 基因的复制保真性来定量检测纳米材料毒性的方法纳米材料对 rpsl 基因的体内体外复制过程保真性的影响均可方便地定量测定关键词纳米材料毒性纳米安全 DNA 复制保真性 rpsl 中图分类号 Q819 随着纳米材料研制开发和应用的日益广泛, 纳米材料已经大规模生产并应用于涂料化妆品催化剂食品包装材料纺织医学等领域的近千种消费产品中, 用来提高原有的功能或获得崭新的功能人们也越来越多地接触到纳米材料然而, 人们对这些纳米级别物质本身的生物效应和毒理学效应的认识还十分有限由于小尺寸效应量子效应巨大比表面效应和量子隧道效应等因素, 纳米材料具有特殊的物理化学性质有研究表明在纳米材料进入生命体和环境以后, 它们表现出的化学特性和生物活性与化学成分相同的常规物质有很多不同 [1] 因此, 我们必须充分认识到纳米材料对健康的可能危害, 对纳米材料的安全性评估已迫在眉睫 1 纳米材料的安全评估方法纳米材料染毒途径主要包括活体染毒和体外研究等手段利用细胞株或活体动物, 可进行不同途径纳米材料的暴露染毒, 研究其一般毒性和特殊毒性, 纳米颗粒的吸收分布和排泄等特殊生物转运过程和代谢过程等在生产过程中, 呼吸道暴露可能是其主要接收稿日期 : 修回日期 : 教育部新世纪优秀人才计划 (2006) 国家自然科学基金 ( ) 资助项目并列第一作者通讯作者, 电子信箱 :zhangzbiox@gmail.com 触途径之一目前常用的呼吸道染毒模式主要包括气管滴注和吸入染毒, 其中吸入染毒是最接近现实最理想的一种染毒方式纳米材料染毒剂量的表示方式有时有别于常规颗粒物质 [2] 有关纳米毒性评估方法介绍如下 ( 表 1) 表 1 纳米材料安全评估方法总结 Table1 Summaryofdiferentapproachestotestthe safetyofnanomaterials 纳米材料安全评估方法具体方法参考文献体内实验亚慢性吸入毒性实验 [3~4] 气管滴注染毒实验 [5~7] 暴露染毒实验 [8~12] 体外实验 MTT 法 [13] 细胞暴露染毒 [14] 多种细胞多因素方法 [15] 高通量检测方法 [16] 1.1 活体染毒实验亚慢性吸入毒性实验 (SubchronicInhalation ToxicityStudy) Oberdorster [3] 等用粒径 20nm 和 200nm 的两种 TiO 2 颗粒做了 12 周的亚慢性吸入毒性实验, 结果显示,20nm 组和 200nm 组大鼠都出现了下呼吸道二氧化钛颗粒沉积,20nm 组的 TiO 2 颗粒在肺部滞留时间显著延长, 更多的粒子迁移到空隙区域和组织淋巴结, 并引起明显的上皮细胞损害, 炎症反应表现为 : 肺泡 Ⅱ 型细胞增生, 毛孔闭塞, 开始出现间质纤维化病灶, 巨

2 120 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No 噬细胞清除能力显著下降研究结果还表明 TiO 2 纳米物质的生物效应与尺寸效应有关 Takenaka [1] 等给小鼠吸入平均粒径为 15nm 的银纳米颗粒物, 然后分别在暴露后的和 7 天处死小鼠, 用质谱法分析主要组织中纳米银颗粒的浓度, 结果发现 : 暴露后纳米银颗粒立刻就在肺组织中出现, 之后浓度随时间的延长而降低, 到第 7 天浓度为初始浓度的 4% 血液中出现了大量的银离子, 其浓度同样也随时间的延长而逐渐降低, 并且在肝肾脑和心脏等重要的组织器官中也发现了银颗粒, 鼻腔特别是鼻腔的后半部分及肺相关淋巴结中金属银的浓度相对较高气管滴注染毒实验 (IntratrachealInstilation [5] ToxicityStudy) Renwick 等经大鼠支气管注入 29nm 的 TiO 2 颗粒和 250nm 的 TiO 2 颗粒, 比较它们的生物效应, 发现 29nmTiO 2 颗粒在 24h 后可引起肺灌洗液中 γ? 谷氨酰基转移酶乳酸脱氢酶和蛋白含量明显升高并降低巨噬细胞的吞噬能力由此可推测 : 纳米级粒子与其相同化学成分的大颗粒粒子在等浓度条件下, 纳米级粒子会加剧肺部毒性, 纳米铁及其氧化物的毒性研究结果也是同样的, 纳米粒子粒径的大小在肺毒性方面起着重要作用 [6] Lam 等用单壁碳纳米管对小鼠进行气管内滴注实验, 动物染毒 7 天后, 所有滴注单壁碳纳米管的小鼠肺部都出现了与剂量相关的上皮肉芽肿, 部分还出现了间隙炎症, 肺支气管周围炎症和坏死, 并向肺泡间隔延伸 90 天后, 这些损伤加剧, 此外有些小鼠还出现了外周气管炎和坏疽的症状对经单壁碳纳米管染毒的小鼠支气管肺泡灌洗液分析发现, 纳米颗粒物比其他颗粒物更能引起白细胞的聚集, 同时还发现肺部灌洗液中组胺总蛋白乳酸脱氢酶和 γ? 谷氨酰胺转移酶含量的增加, 说明肺部炎症及肺泡上皮和内皮细胞损伤的存在很多研究表明肺泡巨噬细胞可能对肺部炎症起了很重要的作用肺泡巨噬细胞是对抗沉积颗粒的细胞, 其对颗粒的吞噬能力与颗粒直接相关研究还发现, 纳米颗粒物能使肺泡巨噬细胞的趋化能力提高但吞噬能力降低, 这就使得肺泡中的纳米颗粒物不能被巨噬细胞清除, 而在肺泡中长期存在, 从而产生了慢性炎症的反应 [7] 暴露染毒实验 (ExposureToxicityStudy) [8] Edirto 等将不同种的雌性小鼠和大鼠每天在和 10mg/m 3 浓度的二氧化钛 (21nm) 环境体系中暴露 6h, 每周 5d 实验动物分别在染毒结束后的和 52 周处死, 并对肺部淋巴中二氧化钛含量及其相关指标进行测定, 发现纳米二氧化钛颗粒可以引起小鼠大鼠巨噬细胞和嗜中性粒子细胞数目的增多, 还可引起肺部灌洗液中乳酸脱氢酶升高和蛋白含量升高等病理学的研究也表明, 纳米二氧化钛可以引起炎症肺细胞增生等病理改变 [9] Tan 等将含有 8% 的 10~50nmTiO 2 的防晒产品在 16 名志愿者皮肤上实验了 2 至 6 周, 以研究其是否渗入皮肤发现在皮肤中 TiO 2 颗粒有明显升高的现象, 首次提供了纳米 TiO 2 渗透皮肤的证据而 Schulz [10] 等通过光电子显微镜观察, 认为 TiO 2 (20~200nm) 仅沉积在皮肤角质层的最外层, 在角质层的深面和真皮层都没有检测到纳米 TiO 2, 因此该研究说明纳米粒 [11] 子不能渗入志愿者的皮肤 Lademann 等报道在毛囊角质层和毛乳头处发现了防晒霜中的纳米 TiO 2 颗粒的沉积, 但是这个研究结果并不能说明 TiO 2 颗粒能穿 [12] 透活皮肤组织 Bennat 等将水状和油状的 TiO 2 用于评价其皮肤渗透性, 发现油状的 TiO 2 较水状的 TiO 2 对皮肤的渗透现象更明显 1.2 体外毒理学 [13] MTT 法刘颖等用脱氧核糖核酸钠盐 (DNA 钠盐 ) 研究提高多壁纳米碳管 MWCNTs 的分散度, 该研究设了 4 个浓度组 ( 和 100μg/ml) DNA 钠盐溶剂对照组和生理盐水对照组, 染毒 24h 后, 用 MTT( 二甲基噻唑二苯基四唑溴盐 ) 法观察细胞毒性, 并根据染毒后总蛋白 (TP) 乳酸脱氢酶 (LDH) 一氧化氮 (NO) 谷胱甘肽 (GSH) 超氧化物歧化酶 (SOD) 和丙二醛 (MDA) 的变化情况分析 MWCNTs 的细胞毒性和氧化损伤作用实验发现 μg/ml 浓度组细胞存活率及细胞毒性和氧化损伤指标均有不同程度的改变 ; 随着染毒剂量的升高, 细胞和其上清液中 TP LDH NO 和 MDA 含量随之升高, 而 GSH 和 SOD 含量随之降低 ; 且与细胞发生融解破碎, 间隙加大等形态学改变情况相符结论 MWCNTs 对 A549 细胞产生一定的毒性和氧化损伤作用, 且随剂量的增大而增强细胞暴露染毒 (ExposureofCelToxicityStudy) [14] Shvedova 等研究发现, 人工培养的人表皮角质细胞 (HaCaT) 暴露于单壁碳纳米管 (SWNTs) 后出现自由基形成过氧化物积聚以及抗氧化物质减少的现象, 暴露 18h 后 HaCaT 活力下降, 还发现 HaCaT 形态发生改变研究发现,SWNTs 上吸附的亚铁离子可以催化分

3 2009,29(2) 杨文娟等 : 检测纳米材料毒性的若干实验方法 121 解过氧化氢产生羟基自由基和脂质过氧化物, 而在培养细胞时同时加入单壁碳纳米管和金属螯合剂则会显著降低电子自旋共振的信号强度, 表明铁对羟基自由基的产生起着重要作用说明未纯化的单壁碳纳米管中所含有的铁等金属催化剂可能会影响正常的细胞组织, 从而表现出相应的毒性作用, 但是这种作用是否与 SWNTs 颗粒的大小有关则仍需进一步研究多种细胞多因素方法 (MultipleCelTypesand [15] MultipleAsays) Stanley 等报道了他们对纳米材料毒性的体外研究结果他们通过使用多方面的手段评估纳米材料的效应, 使用了多种细胞, 多种方法来反应细胞生理学的不同特征该研究使用了 50 种纳米材料, 每种纳米材料采用 64 种条件进行实验, 共获得了 3200 个数据, 是一种高通量检测纳米材料安全性的实验, 在一定程度上类似于细胞芯片实验研究者鉴于使用单种方法对特定细胞进行的实验所产生的结果的不可靠性, 设计了四种方法 :ATP 法 Red 法 Apo 法 Mito 法, 并对四种不同的细胞进行了体外安全性检测, 并发现 Apo 法适用于更多的纳米材料研究者把这些数据分类使其与具有相同生物活性的纳米材料归成一类这些亚类的纳米材料被用于老鼠作进一步检测, 发现体外数据与体内数据基本一致据此研究者认为该方法可以利用生物效应的不同有效地区分不同性质的纳米材料该方法需要使用系列性质差别更大的纳米材料来考察其有效性高通量检测方法 (HighContentScreening [16] Approach) Edward 等使用一种高通量的检测方法对纳米材料细胞毒理性进行检测, 并特定地对碲化镉量子点颗粒 (CdTeQDs) 和纳米金颗粒进行了检测他们指出神经细胞的形态学适用于自动化高通量检测他们发现 CdTeQDs 会导致依赖于时间剂量细胞类型及细胞状态的细胞凋亡反应和细胞毒性反应发现纳米金能阻止 HepG2 的细胞增殖和钙分泌 2 rpsl 正向突变筛选系统细胞中的核糖体是蛋白质生物合成的场所, 大肠杆菌细胞中的核糖体包含两个亚基, 即 50S 亚基 (23SrRNA 5SrRNA 34 种蛋白质 ) 和 30S 亚基 rpsl (ribosomalproteinsmalsubunit) 基因就是表达核糖体 30S 亚基中的 S12 蛋白质,S12 蛋白作用于翻译的开始阶段链霉素 (streptomycin) 等抗生素的作用位点就是核糖体 30S 亚基上的 S12 蛋白质, 正常情况下链霉素与 S12 蛋白结合使蛋白质的生物合成不能进行, 细胞停止生长 rpsl 基因的变异使链霉素失去有效的结合, 从而使该基因型的菌株具有了对链霉素的抗性 (Str), 可以在含有链霉素的平板上生长, 从而筛选出突变菌株 Rpsl 正向筛选系统最初是检测基因突变, 用于测定聚合酶链式反应 (PCR 反应 ) 的保真性在加入纳米材料的 PCR 反应中, 纳米材料可能对基因扩增的保真性产生影响如果纳米材料对 DNA 分子产生一定的影响, 就可能有生物安全性问题通过在体外扩增中加入纳米材料和细胞培养中加入纳米材料, 可以测定纳米材料对体外和体内基因扩增 ( 复制 ) 保真度的影响具体实验方法如下 2.1 实验方法体外实验 (1)PCR 反应 10 PCR 缓冲液 ( 含 Mg 2+ )5μl,dNTP 底物 (2.5mmol/L)5μl, 引物 1 (2.0μmol/L)5μl, 引物 2(2.0μmol/L)5μl, 模板 (3.75ng/μl)2.6μl, 纳米 Ag 颗粒 (0.24μg/μl)2μl, Taq 酶 (5U/μl)0.5μl,ddH μl 其中, 模板为线性化的质粒 pmol21 [17], 引物为 5 端带有生物素标记,Taq 酶购自北京三博远志生物工程公司引物 1:5?biotin?AAAA AAAA AAACGCGTCACCAGTCACAG AAAAGCATCTTAC?3, 引物 2:5?AAAAAAAAAAA CGCGTCAACCAAGTCATTCTGAGAATAGT?3 按以下条件在 PCR 仪上设定循环条件进行 PCR 热循环 : 预变性 94 2min,30 循环 (94 变性 15s,58 退火 30s,68 延伸 5min), 最后 72 延伸 10min (2) 纯化 PCR 产物与等体积的磁珠混合, 轻轻旋转混合后室温反应 30min 离心回收磁珠, 用 10 个单位的 MluI, 37 酶切 12h 以上释放 PCR 产物磁珠用一个磁性架回收, 并对酶切产物加以纯化 (3) 连接转化经纯化的 PCR 产物用 T4DNA 连接酶在 16 连接 12 小时, 然后转化 MF101 感受态细胞感受态细胞的制备采用 CaCl 2 的方法转化后的 MF101 [17] 细胞涂板于含氨苄青霉素的平板 (100μg/ml) 上来确定转化细胞的总数 ( 图 1); 涂板于含氨苄青霉素和链霉素 (100μg/ml) 平板上以确定 rpsl 基因突变的总数 ( 图 2) 体内实验 10μl 各种纳米材料和 100μlOD 600 为 0.5~0.6 的含 pmol21 质粒的 MF101 菌株加到 4ml LB 培养基中, 经 10h 共培养, 细菌被稀释后涂到含 Amp 和 Str 的平板, 以检测突变菌株的数目, 另一部分

122 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No.22009 稀释菌液涂到含 Amp 的平板, 检测总菌数 2.1.3 突变的错误率计算方法在上述实验中突变率是突变菌数 ( 含 Amp 和 Str 平板的菌数 )/ 总菌数 ( 含 Amp 平板的菌数 ) 错误率用公式 : 错误率 = 突变率 / (bp d), 这里 bp 是能导致 rpsl 基因表型突变的位点数

新鲜菌液与 4mlLB 培养基共培养 10h 大肠杆菌的分裂周期是 20min/ 代, 这就意味着 1h 会产生大约 3 代新细胞, 在我们的实验系统中, 细胞经过大约 6~7h 就会达到饱和, 也就是 18~21 代的细胞因此在体内实验中我们简单地把 d 选为 20 2.

4 122 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No 稀释菌液涂到含 Amp 的平板, 检测总菌数突变的错误率计算方法在上述实验中突变率是突变菌数 ( 含 Amp 和 Str 平板的菌数 )/ 总菌数 ( 含 Amp 平板的菌数 ) 错误率用公式 : 错误率 = 突变率 / (bp d), 这里 bp 是能导致 rpsl 基因表型突变的位点数 ( 这里 bp 是 130) [17],d 是模板加倍数 (2 d =PCR 产物量 / 起始模板量 ) 因为错误率不会由于模板加倍数的改变而发生很大改变, 我们根据文献也选用 10 作为模板加倍数 [17~19], 没有加纳米材料的错误率经上述实验计算得到为 , 这个结果与 Cline [18] 的错误率计算结果一致 ( 他们的错误率是 ) 在体内实验中,100μl 新鲜菌液与 4mlLB 培养基共培养 10h 大肠杆菌的分裂周期是 20min/ 代, 这就意味着 1h 会产生大约 3 代新细胞, 在我们的实验系统中, 细胞经过大约 6~7h 就会达到饱和, 也就是 18~21 代的细胞因此在体内实验中我们简单地把 d 选为实验结果实验结果见表 2 表 2 几种纳米材料对 rpsl 基因复制保真度的影响 ( 体内和体外 ) Table2 SeveralnanomaterialsafectedreplicationfidelityofrpsLgene(invivo& invitro) 体外实验体内实验纳米材料突变率 ( 10-6 ) 错误率 ( ) 相对保真度突变率 ( ) 错误率 ( ) 相对保真度对照 0.69± ± ± ± 纳米 TiO 2 (<100nm) 5.27± ± ± ± 纳米银 (<20nm) 1.57± ± ± ± 纳米金 (10nm) 2.64± ± ± ± 纳米铂金 (<100nm) 2.84± ± ± ± 图 1 1/100 转化细胞总数 ( 含氨苄青霉素的平板 ) Fig.1 1/100numberoftotaltransformedcels (PlatewithAmp) 3 总结本文探讨的是若干纳米材料的毒性或生物安全性测试方法其实纳米材料毒性的测试方法与一般化学物质的毒性测试方法 ( 如 Ames 测试及相关方法 [21~23] ) 不必在本质上有什么不同, 尽管专门用于纳米材料毒性测试的方法是人们所期待的本文中谈到的所有测试纳米材料毒性的方法其实与目前既有的化学物质毒性测试方法没有本质的差异, 其他许多方法如小鼠淋巴瘤图 2 1/10rpsl 突变型菌数 ( 含氨苄青霉素和链霉素平板 ) Fig.2 1/10numberoftotalmutatedcels (PlatewithAmpandStr) [24] 细胞 tk 基因突变测试应该都可以用来测试纳米材料的毒性显然, 如何建立有针对性的纳米材料毒性检测方法系统还需要一系列的比较研究在本研究中, 利用纳米材料对特定的基因 rpsl 在体外和体内复制的干扰来定量测试潜在的长期毒性, 有望对尽快建立纳米材料毒性检测标准起到一定的促进作用一个细胞是天然的纳米世界, 在它内部有许多天然

5 2009,29(2) 杨文娟等 : 检测纳米材料毒性的若干实验方法 123 的纳米机器能够直接与基因组序列发生作用如果许多人工纳米粒子能够通过与 DNA 结合或结合与 DNA 结合相关的分子机器, 从而改变基因组的生化反应环境, 那么我们的方法可能是一种定量的检测不同纳米材料长期生物安全性的方法而纳米材料与基因组的相互作用提供了研制新型基因操作技术和纳米安全技术的巨大平台致谢本研究得到教育部新世纪优秀人才计划 (2006), 国家自然基金 ( ), 上海川崎集团药食同源研究基金项目 (TJ0601) 及 TUST 项目 ( , ) 资助, 特此感谢参考文献 [1]TakenakaS,KargE,RothC,eta1.Pulmonaryandsystemic distributionofinhaledtdtrafinesilverparticlesinrats.environ HealthPempect,2001,109(S4):547~551 [2] 贾光, 郑玉新. 充分认识纳米材料安全性研究的重要意义. 中华预防医学杂志,2007,3,41(2):83~84 JIAG,ZHENGYX.Payatentiontotheresearchonsafetyand health applications of nanomaterial. Chinese Journal of PreventiveMedicine,2007,3,41(2):83~84 [3] OberdorsterG, Ferin J, LehnertBE. Corelation between particlesize,invivoparticlepersistence,andlunginjury. EnvironHealthPerspect,1994,102Suppl5:173~179 [4]FerinJ,OberdorsterG,PenneyDP.Pulmonaryretentionof ultrafineandfineparticlesinrats.amjreapircelmolbiol, 1992,6(5):535~542 [5] Renwick LC, Brown D, Clouter A, et a1. Increased inflammation and altered macrophage chemotactic responses causedbytwoultrafineparticletypes.occupenvironmed, 2004,61:442~447 [6]LamCW,JamesJ,TmccluskeyR,eta1.Pulmonarytoxicityof single?walcarbonnanotubesinmice7 and90 daysafter intratrachealinstilation.toxicolsci,2004,77:126~134 [7]Renwick L C, Brow N D, ClouterA, eta1. Increased inflammation and altered macrophage chemotactic response causedbytwoultrafineparticletypes.occupenvironmed, 2004,61,442~447 [8]EdirtoB,JamesBM,BrianAW,etal.Pulmonaryresponsesof mice,ratsandhamsterstosubchronicnltionofultrafinetitanium dioxideparticles.toxicolsei,2004,77:347~357 [9]TanM H,CommensCA,BurnetL,eta1.Apilotstudyonthe percutaneousabsorption ofmlcrofine titanium dioxide from sunscreens.ausjdermatol,1996,37(4):185~187 [10]SchulzJ,HohenbergH,PfluckerF,eta1.Distributionof sunscreensonskin.advdrugdelivrev,2002,54suppl1: 157~163 [11]LademannJ,WeigmannH,RickmeyerC,eta1.Penetrationof titaniumdioxidemicroparticlesinasunscreenformulationinto thehornylayerandthefolicularorifice.skinpharmacolappl SkinPhysiol,1999,12(5):247~256 [12]BennatC,Muler?GoymannCC.Skinpenetrationandstabilization offormulationscontainingmicrofinetitaniumdioxideasphysicaluv filter.intjcosmeticsci,2000,22(4):271~283 [13] 刘颖, 宋伟民, 李卫华, 等. 多壁碳纳米管致 A549 细胞毒性与氧化损伤的研究, 毒理学杂志,2008,22(2):92~95 LIUY,CONGW M,LIW H,etal.Invitrocytotoxicityand oxidativedamageefectsofmulti?walcarbonnanotubeona549 cel.weishengdulixuezazhi,2008,22(2):92~95 [14]ShvedovaAA.ToxieolEnvironHealthA,2003,66(20):1909 ~1926 [15]StanleyY.Shaw,ElizabethCWestly,MikaelJ.Pitet,etal. Perturbationalprofilingofnanomaterialbiologicactivity.Proc. Natl.Acad.Sci.USA2008,105(21):7387~92 [16]EdwardJan,StephenJ.Byrne,MeghanCuddihy,etal.High? ContentScreeningasaUniversalToolforFingerprintingof CytotoxicityofNanoparticles.Nano2008,2(5):928~38 [17]FujiS,AkiyamaM,MakiH,etal.DNA replicationerors producedbythereplicativeapparatusofescherichiacoli.jmol Biol.1999,289(4):835~50 [18]ClineJ,BramanJC,HogrefeH H.PCRfidelityofPfuDNA polymeraseandotherthermostabledna polymerases.nucleic AcidsRes.1996,18:3546?51 [19]FlamanJM,FrebourgT,MoreauV,etal.A rapidpcr fidelityasay.nucleicacidsres.1994,22(15):3259~60 [20] 张治洲, 沈涔超, 刘清岱, 杨文娟, 贺林. 利用分子生物学技术定量检测纳米材料生物安全性的方法. 中国专利 [21]McCannJ,AmesBN.Detectionofcarcinogensasmutagensin the Salmonela/microsome test: asay of300 chemicals: discusion.proc.natl.acad.sci.usa1976,73: [22]MaronD M,AmesBN.Revisedmethodsforthesalmonela mutagenicitytest.mutationresearch1983,113(3?4):173~ 215 [23]GreenM H L,MurielW J.Mutagentestingusingtrp+ reversioninescherichiacoli.mutationresearch1976,38:332 [24]MitchelAD,AuletaAE,CliveD,etal.TheL5178Y/tk+/ - mouselymhomaspecificgeneand chromosomalmutation asayaphasw IreportoftheU.S.EnvironmentalPrtection AgencyGene_ToxProgram.MutatRes,1997,394(11):177 ~303

6 124 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No SeveralApproachesforToxicityAsesmentofNanomaterials YANGWen?juan 1 SHENCen?chao 1 ZHANGZhi?zhou 1,2 (1TedaBio?XCenterforSystemsBiotechnology,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin ,China) (2TheBio?XCenterforLifeScienceandTechnology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai ,China) Abstract Becauseoftheirspecificphysicalchemicalproperties,nanomaterialsneedquantitativetoxicity asesmentwhenreleasedintoenvironment.althoughtherearesomeapproachestotestthesafetyofnanomaterials, includinginvitroandinvivomethods,therehasbeennoevidencethatasinglestandardwaycanworkasa universalapproachtoevaluatetoxicityofnanomaterials;eventhecombinationofpresentapproachesisstilnot enoughforthouroughasesment.whilesummarizingpresentmethods,anew protocoltoquantitativelydetect perturbanceonrpsldnareplicationfidelityinducedbynanomaterialswasreported,bothinvitroandinvivo. Keywords Nanomaterials Toxicity Safetyofnanomaterials DNAreplicationfidelity rpsl 科学出版社新书 RNAi 分子机制与病毒防御边中启郑兆鑫等著本书著者系统地阐述了发现 RNAi 分子机制及其作为病毒感染防御策略所取得的重要研究成果和主要研究方法, 反映了该研究领域的新进展著者通过对 RNAi 分子机制与病毒感染防御进行创造性探索, 以该领域最新的研究成果为基础, 论述了新发现的微 RNA(miRNA) 的研究, 并根据著者原创性研究成果 sirna 抑制 HBV HCV FMDV 和 SARS CoV 病毒复制与感染的相关研究, 对 RNAi 策略在几种重要病毒性传染病研究中的应用进行了探讨本书具有科学性系统性和实用性本书可作为分子病毒学传染病学分子生物学遗传学医药卫生等领域的科研人员教师研究生和高年级大学生参考用书现代工业微生物学实验技术杨汝德主编吴虹林晓珊副主编本实验技术的第一章介绍了工业微生物学实验常用玻璃器皿和常用仪器设备的用途结构性能和使用方法, 并附有大量图片第二章至第八章为本书的主要内容, 涵括了工业微生物学七大实验技术 : 工业微生物的显微技术, 工业微生物的形态观察制片及染色技术, 工业微生物的纯培养技术, 工业微生物的检测技术, 工业微生物生理与发酵试验技术, 工业微生物育种技术, 工业微生物基因工程实验技术本教材共设置了 44 个实验, 主要为工业微生物学基本技能训练实验, 还有部分为大型综合性实验和研究性实验本实验技术可作为高等教育出版社于 2006 年 1 月出版的现代工业微生物学教程 ( 杨汝德主编 ) 的配套实验用书, 颇具理工科特色, 适合于理工科大学的生物工程生物技术生物制药工程食品科学与工程食品质量与安全环境工程等专业的本科生使用, 也适合于高等职业技术学院相关专业的专科生使用艾滋病实验室检测技术与质量保证张佑春主编张春涛许四宏尹红章副主编本书分三部分, 绪论部分主要介绍了艾滋病病毒的基本结构基因特征病毒生物学机体感染后产生的免疫反应以及流行病学等基础知识 ; 第二部分主要介绍了艾滋病的实验室检测技术, 不仅包括商业化的检测试剂, 也包括非商业化的实验室常用的检测技术, 如病毒分离技术分型技术药物筛查以及耐药检测技术病毒感染后免疫检测技术和近期感染的检测技术等 ; 第三部分主要介绍了对试剂检测技术的质量控制以及评价方法作者都是从事艾滋病研究一线工作的具有丰富实践经验的中青年专家, 所以本书内容充实全面实用, 反映了艾滋病相关检测技术的最新进展本书适用于从事艾滋病研究以及临床检验的工作者, 也适用于大学教师和研究生欢迎各界人士邮购科学出版社各类图书 ( 免邮费 ) 邮购地址 : 北京东黄城根北街 16 号科学出版社科学出版中心生命科学分社邮编 : 联系人 : 周文宇联系电话 : 更多精彩图书请登陆网站 htp:// 欢迎致电索要书目

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材料! 方法! # 基因的扩增及其序列分析生物技术通报黄艳燕黄靖华卢福芝孙靓彭立新周兴黄日波利用的方法从鼠李糖乳杆菌基因组中扩增到乳酸脱氢酶基因并连接到载体上构建表达质粒将重组质粒转化大肠杆菌重组菌株经诱导表达电泳分析表明在大肠杆菌中实现了表达表达产物的分子量约为同时采用紫外分光光度法测定乳酸脱氢酶的酶活测得重组菌株的乳酸脱氢酶活力为最适反应温度为最适乳酸脱氢酶克隆表达鼠李糖乳杆菌

120 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No 噬细胞清除能力显著下降 研究结果还表明 TiO 2 纳米物质的生物效应与尺寸效应有关 Takenaka [1] 等给小鼠吸入平均粒径为 15nm 的银纳米颗粒物, 然后分别在暴露后的 和 7 天

120 中国生物工程杂志 ChinaBiotechnology Vol.29No 噬细胞清除能力显著下降研究结果还表明 TiO 2 纳米物质的生物效应与尺寸效应有关 Takenaka [1] 等给小鼠吸入平均粒径为 15nm 的银纳米颗粒物, 然后分别在暴露后的和 7 天