纳米ZnO对斑马鱼生理代谢及相关基因表达的影响【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物技术纳米ZNO对斑马鱼生理代谢及相关基因表达的影响一、选题的背景与意义纳米材料是指至少在一个维度上其尺寸在1100NM范围内的材料。纳米材料因其特殊的颗粒尺寸而表现出许多特有的物理化学性质，如体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。纳米技术自20世纪70年代问世以来，已广泛应用于各个领域，并正在给人类社会带来巨大的变化。因此，纳米技术被认为是下一次的工业革命，并迅速成为全世界关注的热点前沿科技领域。根据美国NNI预测，20102015年，全球纳米技术年产值将达到1万亿美元，全世界从事纳米技术的工作者将达200万人。因纳米氧化锌（NANOZNO）在光、电、磁、敏感

2、等方面的奇妙性能，可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等，这些都是普通的氧化锌所无法比拟的。随着纳米材料的毒性效应研究的深入，发现大量的纳米材料都表现出不同程度的毒性作用。例如，ADAMS等人首次报道了3种光敏性纳米颗粒（TIO2，SIO2和ZNO）水悬浮液对枯草杆菌（BACILLUSSUBTILIS）和大肠杆菌（ESCHERICHIACOLI）的生态毒性。发现，SIO2、TIO2到ZNO水悬浮液具有不同的毒性，ZNO水悬浮液的毒性最强。朱小山等研究ZNO、TIO2和AL2O3对绿藻和大型蚤毒性，结果发现3种金属氧化

3、物纳米颗粒水悬浮液的毒性大小顺序为ZNOTIO2AL2O3。但目前有关纳米ZNO颗粒对生物的影响及生物效应的受试生物主要为小鼠、细胞微生物和低等水生植物，对水生动物的效应研究较少，更未见有研究纳米ZNO对鱼肝损伤及相关基因表达的报道。水环境可能受来自消费品生产、运输、消费和处置过程中溢出的纳米材料的污染，并危及水生物与水生生态系统。斑马鱼除了具有经济、观赏价值外，还被广泛应用于发育生物学、毒理学、分子生物学等研究，被喻为理想的分子生物学的脊椎动物模型，具有很高的科研价值，是作为外界环境变化，如重金属盐类、农药、工业污水、放射性物质等对人类影响的良好研究材料。本课题希望通过不同质量浓度纳米ZNO

4、对成体斑马鱼生理代谢及相关基因表达（MDR1、NKA）的影响的研究，为该领域的研究提供参考，积累数据，更为深入了解纳米ZNO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从处理时间来探讨纳米ZNO对成体斑马鱼肝脏影响的情况，从分子水平探究相关胁迫基因表达与斑马鱼代谢和抗氧化有关酶的关系，通过统计分析不同因素下的试验结果讨论生物效应的可能机制。为更深入了解纳米ZNO及NRAC（NANOMATERIALSRISKASSESSMENTCHAIN）的确立提供参考，积累数据。1、主要试验设计时间效应实验组01MGL1纳米ZNO对体长体重等差异不大的成体斑马鱼6H72H处理对照组0H处理

5、体长体重等差异不大的成体斑马鱼2、对斑马鱼RNA和相关酶的分析1）从转录水平研究纳米ZNO对鱼的生物学效应，包括RNA含量的测定；2）从翻译水平研究纳米ZNO对鱼的生物学效应，检测根据试剂盒所提供的方法，检测代谢作用和抗氧化作用中的酶活性，主要检测指标有总胆红素、总蛋白质、碱性磷酸酶。3）从分子水平研究纳米ZNO对鱼的生物学效应，检测钠钾ATP酶（SODIUMPOTASSIUMATPASE，NKA），多药耐药蛋白（MULTIDRUGRESISTANTPROTEIN，MDR1）基因在肝中的表达情况。三、研究的方法与技术路线四、研究的总体安排与进度2010年9月到2010年10月查阅文献、资料，准

6、备实验中要用的材料和仪器。2010年11月到2010年2月进行实验和外文文献的翻译。2011年3月到2011年4月完成毕业论文。RTPCR实验组提取肝脏RNA肝脏损伤观察MTF1,NKA基因表达分析TP,TBIL,ALP的检测总结分子机制对照组2011年5月准备毕业论文答辩。五、主要参考文献1赵群芬,童丽娟多壁碳纳米管对鲤鱼各组织SOD酶活性的影响J纳米材料与应用,2008,5218222李亚伟不同粒径纳米二氧化钛对小鼠急性损害作用的研究D石家庄河北医科大学,20093董静,陈莹,陈杰,等纳米SIO2和常规SIO2对大鼠肺脏IL4和TGF1表达影响的比较研究J工业卫生与职业病,2005,314

7、2062094王显祥,杨中科,郭敏,等CDXXSE,TE,TE/ZNS量子点脂质体的制备及毒性比较J无机化学学报,2009,2534965005景连东,向婵,廖美芳,等碳纳米管对小鼠肝和肺细胞DNA损伤的彗星实验研究J医学研究杂志,2007,36925296李艾斯,黄永平,刘建文,等药用纳米SIO2对人正常肺细胞的氧化损伤J中国临床药理学与治疗学,2009,1410111511197XIR,G,HUANGJ,LIDETALROLESOFPI3K/AKTPATHWAYSINNANOPARTICLEREALGARPOWDERSINDUCEDAPOPTOSISINU937CELLSJACTAPHAR

8、MACOLOGICASINICA,2008,2933553638李倩,唐萌,马明,等纳米FE2O3对小鼠的氧化损伤作用J毒理学杂志,2006,2063803829章军纳米二氧化硅的心血管毒性研究D杭州浙江大学,200710殷海荣,唐萌,夏婷,等量子点CDTE诱导小鼠腹腔巨噬细胞凋亡与线粒体膜电位的影响J南开大学学报自然科学版,2008,4135911ROYALSOCIETYANDTHEROYALACADEMYOFENGINEERINGNANOSCIENCEANDNANOTECHNOLOGIESOPPORTUNITIESANDUNCERTAINTIESNJULY2004WWWNANOTECORG

9、UK/FINALREPORTHTM2005021612HARDERBCONDUITTOTHEBRAINPARTICLESENTERTHENERVOUSSYSTEMVIATHENOSEJSCIENCENEWS,2004,16545413OBERDRSTERG,OBERDRSTERE,OBERDRSTERJNANOTOXICOLOGYANEMERGINGDISCIPLINEEVOLVINGFROMSTUDIESOFULTRAFINEPARTICLESJENVIRONHEALTHPERSPECT,2005,113782383914CHANWCW,MAXWELLDJ,GAOXHETALLUMINESC

10、ENTQUANTUMDOTSFORMULTIPLEXEDBIOLOGICALDETECTIONANDIMAGINGJCURRENTOPINIONINBIOTECHNOLOGY,2002,131404615NELA,XIAT,MADLERLETALTOXICPOTENTIALOFMATERIALSATTHENANOLEVELJSCIENCE,2006,311576162262716DAVIDB,WHOWMEANINGFULARETHERESULTSOFNANOTOXICITYSTUDIESINTHEABSENCEOFADEQUATEMATERIALCHARACTERIZATIONJTOXICOLOGICALSCIENCES,2008,101218318517郭金学,辛雪琼,诸颖,等功能化多壁碳纳米管对四膜虫的生物效应研究J辐射研究与辐射工艺学报,2007,25632632918黄小丽几种基于金的纳米粒子细胞生物效应研究D厦门厦门大学,200719LAMC,L,JAMESJ,TETALPULMONARYTOXICITYOFSINGLEWALLCARBONNANOTUBESINMICE7AND90DAYSAFTERINTRATRACHEALINSTILLATIONJTOXICOLOGICALSCIENCES,2004,77126134