納米毒理學(xué)與安全性研究方法

前言

　　我國科學(xué)家的高水平研究成果，大部分發(fā)表在國外的高影響力學(xué)術(shù)刊物上。長期以來，最新的知識總是在精通英語的發(fā)達(dá)國家首先傳播，被他們的企業(yè)優(yōu)先應(yīng)用，率先開發(fā)出新性能、更安全的新產(chǎn)品，迅速占領(lǐng)不發(fā)達(dá)的國家（如我國）的市場。我們之所以總是不得不跟蹤別人的技術(shù)，自己缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力，這是最重要的原因之一。在全球化的國際競爭中，這種局面不改變，中國的產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界將永遠(yuǎn)處于劣勢地位。如何改變這種現(xiàn)狀，是我們這個(gè)被叫做“科學(xué)家”的群體，應(yīng)該承擔(dān)的社會責(zé)任?！　∮捎谖覀兊哪刚Z不是英語，要求中國的企業(yè)家、負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)開發(fā)的研究人員以及科技管理部門和政策制定部門的政府工作人員，及時(shí)跟蹤閱讀國際學(xué)術(shù)刊物的相關(guān)英語論文，不是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的解決方案。因此，如果各個(gè)領(lǐng)域都有人組織專家，及時(shí)收集整理、歸納分析該領(lǐng)域的最新研究成果，不斷編寫出版有系統(tǒng)、成體系的中文書籍，把最新的知識提供給國內(nèi)的需求者，如教育工作者、在學(xué)的研究生、大學(xué)生、中學(xué)生、產(chǎn)業(yè)界的新產(chǎn)品研發(fā)者、政府管理人員、政策制定和執(zhí)行人員、科學(xué)普及者、基礎(chǔ)科研人員、技術(shù)研發(fā)人員等，就會大大縮短有效利用最新科學(xué)研究成果來發(fā)展先進(jìn)技術(shù)的周期，有助于我們搶占先機(jī)，在全球化的國際競爭中，占據(jù)有利地位?！　∵@套《納米安全性叢書》，就是基于這個(gè)想法的一次嘗試?！　膰依鎭碇v，基礎(chǔ)研究不僅需要在國際公認(rèn)的高水平學(xué)術(shù)刊物發(fā)表高質(zhì)量研究論文，也應(yīng)該為國內(nèi)納稅人及時(shí)提供系統(tǒng)的知識財(cái)富，尤其是便于那些國際化程度還不很高的大量的中國企業(yè)盡早使用?！　∫虼?，我們在完成國家“973”項(xiàng)目研究的同時(shí)，組織全國十余個(gè)研究機(jī)構(gòu)的一線科研人員負(fù)責(zé)收集整理國內(nèi)外陸續(xù)發(fā)表的與納米安全性相關(guān)的最新資料，近百人參與了這套（10本）納米安全系列中文書籍的編寫工作。我們希望這套叢書能夠?yàn)樽x者提供最為廣泛的納米材料的毒理學(xué)知識和安全性應(yīng)用的基礎(chǔ)知識，包含了在我國大規(guī)模生產(chǎn)和使用的納米材料、生產(chǎn)規(guī)模還不大但是安全性爭議很大的納米材料、.自然界沒有而是完全人造的納米材料等。

內(nèi)容概要

　　《納米毒理學(xué)與安全性研究方法》從納米毒理學(xué)與安全性研究中的材料表征技術(shù)、前處理方法、生物樣品中納米材料的檢測技術(shù)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和分子水平的研究幾個(gè)方面對現(xiàn)有的資料進(jìn)行總結(jié)，探討納米材料與常規(guī)材料毒理學(xué)研究方法的差異，提出了納米毒理研究中應(yīng)注意的問題。這對于規(guī)范目前的納米毒理學(xué)研究、制定納米材料安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有參考價(jià)值。　　《納米毒理學(xué)與安全性研究方法》的主要讀者對象是從事納米毒理學(xué)、納米生物效應(yīng)研究和納米技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的研究生和科研工作者。

作者簡介

　　張智勇，1970年1月生，1991年、1994年于北京師范大學(xué)化學(xué)系獲理學(xué)學(xué)士，碩士學(xué)位。1997于北京大學(xué)技術(shù)物理系獲放射化學(xué)專業(yè)博士學(xué)位，隨后在中國科學(xué)院高能物理研究所從事博士后研究并留所工作，2006年被聘為研究員。主要從事核分析技術(shù)在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究，在國內(nèi)外重要刊物已發(fā)表論文90余篇?，F(xiàn)任中國科學(xué)院核分析技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國核學(xué)會同位素分會理事、核化學(xué)放射化學(xué)分會常務(wù)理事。

書籍目錄

納米科學(xué)技術(shù)大系》序《納米安全性叢書》序前言第1章 納米材料的表征1.1 納米材料的粒度分析1.1.1 電鏡觀察法1.1.2 離心沉降法1.1.3 激光粒度分析法1.1.4 比表面積法1.1.5 X射線衍射法1.1.6 小角X射線散射法1.1.7 拉曼散射法1.2 納米材料的形貌分析1.2.1 掃描電子顯微鏡1.2.2 掃描探針顯微鏡1.3 納米材料的成分分析1.3.1 原子吸收光譜法1.3.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法1.3.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜分析1.3.4 中子活化分析1.3.5 X射線熒光光譜分析方法1.3.6 表面與微區(qū)成分分析方法1.4 納米材料的結(jié)構(gòu)分析1.4.1 X射線衍射物相結(jié)構(gòu)分析1.4.2 X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)分析1.5 納米材料的表面與界面分析1.5.1 X射線光電子能譜分析1.5.2 俄歇電子能譜分析1.6 生物環(huán)境中納米材料的表征1.6.1 生物環(huán)境中納米材料的尺寸和形貌1.6.2 生物環(huán)境中納米材料的表面修飾與溶解參考文獻(xiàn)第2章 納米材料的前處理方法2.1 納米材料的表面修飾2.1.1 富勒烯的表面修飾2.1.2 碳納米管的表面修飾2.1.3 量子點(diǎn)2.2 碳納米材料的分散方法2.2.1 富勒烯的分散2.2.2 碳納米管的分散2.3 納米金屬粉體和金屬氧化物的分散方法2.3.1 物理分散2.3.2 化學(xué)分散參考文獻(xiàn)第3章 生物樣品中納米材料的檢測技術(shù)3.1 透射電鏡3.2 熒光分析技術(shù)3.3 同位素示蹤技術(shù)3.3.1 碳納米材料的放射性標(biāo)記，3.3.2 碳納米材料的穩(wěn)定同位素標(biāo)記3.3.3 金屬和金屬氧化物納米顆粒的放射性標(biāo)記3.4 無機(jī)元素分析方法3.4.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜法3.4.2 同步輻射X射線熒光分析3.5 其他分析方法參考文獻(xiàn)第4章 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)4.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)4.1.1 經(jīng)呼吸道染毒4.1.2 經(jīng)口染毒4.1.3 經(jīng)皮膚染毒4.1.4 經(jīng)注射染毒4.2 長期毒性實(shí)驗(yàn)4.2.1 呼吸系統(tǒng)毒性4.2.2 心血管系統(tǒng)毒性4.2.3 中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性4.2.4 生殖／發(fā)育毒性與致畸效應(yīng)4.2.5 致癌效應(yīng)4.3 檢測指標(biāo)4.3.1 基本指標(biāo)4.3.2 血液指標(biāo)4.3.3 尿液指標(biāo)4.3.4 肺部毒性指標(biāo)4.3.5 心血管系統(tǒng)毒性指標(biāo)4.3.6 肝臟毒性指標(biāo)4.3.7 腎臟毒性指標(biāo)4.3.8 神經(jīng)毒性指標(biāo)4.3.9 生殖／發(fā)育毒性指標(biāo)4.3.10 致癌性指標(biāo)參考文獻(xiàn)第5章 細(xì)胞毒理學(xué)研究方法5.1 細(xì)胞毒性檢測5.1.1 細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察5.1.2 細(xì)胞生長狀態(tài)的觀察5.1.3 細(xì)胞活性的檢測5.2 流式細(xì)胞儀分析技術(shù)5.2.1 流式細(xì)胞儀的工作原理5.2.2 流式細(xì)胞術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用5.2.3 流式細(xì)胞術(shù)在毒理學(xué)研究中的應(yīng)用5.2.4 流式細(xì)胞術(shù)在納米生物效應(yīng)研究中的應(yīng)用5.3 免疫細(xì)胞化學(xué)5.3.1 免疫熒光細(xì)胞化學(xué)5.3.2 免疫酶細(xì)胞化學(xué)5.3.3 免疫金銀法5.3.4 鐵蛋白標(biāo)記法5.3.5 親和免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)5.4 納米顆粒對細(xì)胞生物效應(yīng)的特殊考慮5.4.1 納米顆粒能否進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部5.4.2 納米顆粒團(tuán)聚對其生物學(xué)效應(yīng)的影響5.4.3 納米顆粒溶解性對其毒性的影響參考文獻(xiàn)第6章 分子毒理學(xué)研究方法6.1 單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)6.1.1 SCGE檢測原理及基本實(shí)驗(yàn)過程6.1.2 SCGE實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)6.1.3 SCGE在毒理學(xué)中的應(yīng)用6.1.4 SCGE在納米生物效應(yīng)研究中的應(yīng)用6.2 熒光原位雜交技術(shù)6.2.1 FISH技術(shù)的基本過程6.2.2 FISH技術(shù)的注意事項(xiàng)6.2.3 FISH技術(shù)在毒理學(xué)中的應(yīng)用6.3 PCR-SSCP技術(shù)6.3.1 PCR-SSCP技術(shù)在毒理學(xué)中的應(yīng)用6.3.2 PCR-SSCP技術(shù)在納米生物效應(yīng)研究中的應(yīng)用6.4 mRNA差異顯示PCR技術(shù)6.4.1 mRNA差異顯示PCR技術(shù)基本原理6.4.2 mRNA差異顯示PCR技術(shù)的基本過程6.4.3 mRNA差異顯示PCR技術(shù)在毒理學(xué)中的應(yīng)用6.5 基因芯片技術(shù)6.5.1 墓因芯片的技術(shù)原理和分類6.5.2 基因芯片的基本操作過程6.5.3 基因芯片技術(shù)在毒理學(xué)中的應(yīng)用6.5.4 基因芯片在納米生物效應(yīng)研究中的應(yīng)用6.6 蛋白質(zhì)組學(xué)6.7 代謝組學(xué)6.7.1 代謝組學(xué)的概念6.7.2 代謝組學(xué)研究方法6.7.3 代謝組學(xué)在毒理學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用6.7.4 代謝組學(xué)在納米生物效應(yīng)研究中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　原子吸收光譜法是一種通過測量元素氣態(tài)原子對光輻射吸收以進(jìn)行定量分析的方法。這種方法根據(jù)蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子對其原子共振輻射的吸收強(qiáng)度來測定樣品中被測元素的含量。原子吸收光譜儀器由光源、原子化器系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、光電檢測及顯示系統(tǒng)等部分組成。在原子吸收光譜分析中，樣品中被測元素的原子化是整個(gè)分析過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)原子化的常用方法有兩種：火焰原子化法和非火焰原子化法。其中應(yīng)用最廣泛的是石墨爐電熱原子化法。原子吸收光譜儀結(jié)構(gòu)較簡單，光源為空心陰極燈，分光系統(tǒng)由分辨率一般的單色器組成，火焰原子化器和石墨爐原子化器系統(tǒng)的技術(shù)都比ICP-MS的簡單，既經(jīng)濟(jì)又易操作?；鹧嬖游展庾V法的檢出限一般在ng／mL級，由于石墨爐原子化效率高，它的檢出限比火焰原子化高4～6個(gè)數(shù)量級。原子吸收光譜是元素的固有特征，光譜譜線重疊干擾的可能性很小。原子吸收光譜分析是一種高靈敏度和高選擇性的分析方法，已得到廣泛的應(yīng)用，與氣相色譜或液相色譜等其他方法聯(lián)用還可進(jìn)行元素的形態(tài)分析。但它的主要缺點(diǎn)在于一次只分析一個(gè)元素，分析速度慢?！　≡游展庾V分析的基本原理：光源為空心陰極燈銳線，用普通的分光單色器分離開待分析元素的光譜線，通過樣品原子化的蒸氣相，被待分析元素共振吸收，通過吸收強(qiáng)度來測定試樣中被測元素的含量。無論銳線光源還是原子化器中原子線的譜線寬度，所測量到的譜線由于多普勒變寬效應(yīng)都被加寬，但譜線的中心位置沒有發(fā)生位移，因而，在實(shí)際應(yīng)用中，用峰值吸收測量法簡便又切實(shí)可行，吸收系數(shù)正比于原子吸收池內(nèi)原子蒸氣的濃度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測定時(shí)，濃度是已知的，只需測定在分析譜線峰值吸收處的吸光度值，根據(jù)吸光度與待分析樣品濃度之間的線性關(guān)系就可計(jì)算分析樣品的濃度?！　≡游展庾V分析的定量方法：原子吸收光譜分析是一種相對分析方法，用校正曲線進(jìn)行定量。常用的定量方法有標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法和濃度直讀法。標(biāo)準(zhǔn)系列與被分析樣品組成的精確匹配、標(biāo)樣濃度的準(zhǔn)確標(biāo)定、吸光度值的準(zhǔn)確測量是分析工作者一向比較重視的，而對校正曲線的正確制作和使用對獲得準(zhǔn)確測定結(jié)果的重要性要給予足夠的重視。與被分析樣品組成相匹配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不易得到時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)加入法：在幾份等量的被分析試樣中分別加入不同量的被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，因基體組成相同，可以自動(dòng)補(bǔ)償樣品基體的物理干擾和化學(xué)干擾，提高測定的準(zhǔn)確度。

編輯推薦

　　叢書組織全國10余個(gè)研究機(jī)構(gòu)的一線科研人員，近百人參與搜集、整理、編寫工作。希望能夠?yàn)樽x者提供最為廣泛的納米材料的毒理學(xué)知識和安全性應(yīng)用的基礎(chǔ)知識：包含在我國大規(guī)模生產(chǎn)和使用的納米材料，生產(chǎn)規(guī)模還不大但是安全性爭議很大的納米材料。自然界沒有而是完全人造的納米材料等。并希望能夠?yàn)楸Ｕ蠂壹{米科技整體發(fā)展所需的安全性和國際競爭力做出貢獻(xiàn)。

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