纳米Al2O3对斑马鱼肝基因表达的影响【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物技术纳米AL2O3对斑马鱼肝基因表达的影响一、选题的背景与意义纳米材料的生物安全性问题之所以受到科学家们的关注，是因为纳米材料特殊的物理化学性质可能会导致它们在生物体内的生理行为与常规物质不同，在环境中的行为也可能与常规物质不一样。目前纳米材料的生物效应、环境效应以及毒性和安全性的研究才刚刚起步，科学家们只对纳米TIO2、SIO2、碳纳米管、富勒烯和纳米铁粉等少数几种纳米材料的生物效应进行了初步研究。结果均表明这几种纳米材料对生命体有一定的毒性作用。如用吸入法和注入法将纳米TIO2导入小鼠、大鼠和豚鼠体内，发现TIO2能诱发肺部炎症，并在肺部严重沉积，难以清除；在紫外光的作

2、用下，纳米TIO2能加强GFSKS1鱼细胞中的DNA的损伤等。但是，纳米材料的毒性及其作用机理还远远未被充分揭示，金属纳米颗粒是其中的一种类型，工业上大量生产的金属纳米粒子对生物及环境的效应还是未知数，目前国内外对金属纳米颗粒的生物学效应研究较少，有报道表明纳米A12O3粉可小鼠使血清LDH活性明显增高；而纳米ZNO对雌性小鼠的肝、肾和心肌有轻度毒性；FE2O3纳米粒子在一定范围内可抑制HEPG2细胞增值，高剂量导致细胞线粒体膜电位下降，且细胞凋亡率显著增高。在对小鼠的研究中发现，FE2O3纳米颗粒可以穿过血脑屏障，血睾屏障和血眼屏障。同时，纳米FE2O3可诱导机体产生氧化应激反应，造成组织的

3、损伤作用，并能引起细胞DNA的断裂；CUO，ZNO，CUZNFE2O4，FE2O3，FE3O4，能导致肺上皮细胞中的DNA损伤。但对水生生物的影响只见有铜纳米粒子对斑马鱼的毒性作用和ZNO对嗜热四膜虫毒性的报道。斑马鱼是一种小型热带淡水鱼，生存能力强，遗传背景清楚，物种稳定，繁殖力强，胚胎透明，易于观察，基于自身的这些优点最早是作为胚胎发育生物学和遗传学的实验动物模型。自20世纪70年代末期，国外开始运用斑马鱼进行化学物的急性毒性研究，现在斑马鱼BRACHYDANIORERIO是国际标准化组织（ISO）推荐使用的标准化鱼类毒性试验动物。本课题正是基于这一点，选取斑马鱼作为实验动物，研究纳米AL

4、2O3对斑马鱼生理代谢的影响及其相关基因表达的研究,为该领域的研究提供参考，积累数据，更为深入了解纳米AL2O3的毒性及其机制提供基础依据。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题基本内容1从转录水平研究纳米AL2O3对鱼的生物学效应，包括RNA含量的测定；2从分子水平研究纳米AL2O3对鱼的生物学效应，如HSP70等基因的表达。拟解决的主要问题1斑马鱼鱼肝RNA的提取及含量的测定；2检测热应激蛋白70（HSP70），金属调节转录因子（MTF1），多药耐药基因（MDR、NAKATPNKA等基因的表达。三、研究的方法与技术路线研究方法运用RTPCR技术，检测热应激蛋白70（HSP70），金属调节转录

5、因子（MTF1），多药耐药基因（MDR、NAKATPNKA等基因在纳米A12O3胁迫下的表达；研究技术路线四、研究的总体安排与进度2009年10、11月纳米A12O3处理斑马鱼；斑马鱼肝脏RNA提取；2010年3月至今RTPCR检测HSP70、MTF1、ACTIN等基因的表达水平；分析实验结果（目前该部分工作已经接近尾声）。五、主要参考文献1汤宏波纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害J新材料产业,2008,3251552GRAZYNABP,GOLIMOWSKIJ,PAWELLURBANNANOPARTICLESTHEIRPOTENTIALTOXICITY,WASTEANDENVIRONMEN

6、TALMANAGEMENTJWASTEMANAGEMENT,2009,29258725953汤洪宵环境纳米材料及其生态风险J水处理信息报导,2006,63124熊道文,李政,方涛纳米材料的水生态毒理学研究进展J环境污染与防治,2009,3145毕永红,胡征宇纳米材料对环境和健康的潜在危害J上海环境科学,2006,2552142176单志强纳米材料特性极其在环境保护领域的应用J环保材料,2005,2324267李泉,曾广斌纳米粒子J化学通报,1995,6298白伟,张程程,姜文君,等纳米材料的环境行为及其毒理学研究进展J生态毒理学报,2009,421741829ADAMSLK,LYONDY,AL

7、VAREZPJJCOMPARATIVEECOTOXICITYOFNANOSCALETIO2,SIO2,ANDZNOWATERSUSPENSIONSJWATERRESEARCH,2006,40193527353210ZHANGY,CHENY,WESTERHOFFP,ETA1STABILITYOFCOMMERCIALMETALOXIDENANOPARTICLESINWATERJWATERRESEARCH,2008,428911CHENZ,MENGH,XINGGM,ETALACUTETOXICOLOGICALEFFECTSOFCOPPERNANOPARTICLESINVIVOJTOXICOLOGYL

8、ERE,2006,163210912012白茹,王雯,金星龙,等纳米材料生物安全性研究进展J环境与健康杂志,2007,241596113田文静,白伟,赵春禄,等纳米ZNO对斑马鱼胚胎抗氧化酶系统的影响J中国环境科学,2010,30570570914玉晓微,赵占克,韩冰,等纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育毒性的初步研究J生态毒理学报,2009,4567568115但志刚,倪瑾PEG功能化碳纳米管的制备及对斑马鱼的毒性实验研究J纳米加工工艺,2009,61303316刘信勇,朱琳多壁碳纳米管存在环境下PB、ZN对斑马鱼毒性的变化J生态毒理学报,2009,4682683317袭著革,林治卿纳米尺度物质对

9、生态环境的影响极其生物安全性的研究进展与展望J生态毒理学报,1320320818朱小山,朱琳,朗宇鹏,等富勒烯及其衍生物对斑马鱼胚胎发育毒性的比较J中国环境科学,2008,28217317719朱小山,朱琳,朗宇鹏,等人工纳米材料富勒烯（C60）低剂量长期暴露对鲫鱼的氧化伤害J环境科学,2008,29485586020ZHUSQ,OBERDORSTERE,HAASCHMLTOXICITYOFANENGINEEREDNANOPARTICLEFULLERNE,C60INTWOAQUATICSPECIES,DAPHNIAANDFATHEADMINNOWJMARENVIRONRES,2006,62159