天然有机质对金属基纳米颗粒细胞毒性的影响及其机制开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

纳米颗粒（nanoparticles，nps）一般指至少有两维介于1~100 nm的材料。与具有相同化学组成的常规尺寸材料相比，尺寸极小的nps具有更大的比表面积、更高的反应活性以及更多新奇的物理化学特性，因而被广泛应用于环境修复、农业生产、医疗、化妆品、纺织等领域。与此同时很多研究者发现nps具有生物毒性效应，因此其已被认为是一类新型污染物。

生物细胞对nps的吸附吸收是nps产生生态效应（如生物富集、毒性效应等）的重要途径，并且可能影响nps在自然环境中的归趋。而细胞分泌的有机物质作为胞外聚合物（extracellular polymeric substances，eps）的组成部分，是nps接触细胞的第一道屏障，在细胞吸收nps过程中扮演着重要角色。已有研究表明细胞分泌的有机物质能通过吸附、分散或团聚以及表面修饰等途径影响nps与细胞的相互作用，继而影响其吸收内化，但目前这类研究还囿于藻类、细菌、动物细胞中，在原生动物细胞中开展得比较少但又十分必要和迫切。

四膜虫作为一种广泛分布在全球淡水水域中的原生动物，其对nps的吸收内化必然影响nps的生态效应，对nps的环境行为、风险评估和环境管理有着重大影响，因此其分泌的有机物质是否会对其吸收nps产生影响也应引起重视。但迄今为止未有四膜虫分泌的有机物质影响其吸收nps的针对性研究。因此，本课题以四膜虫为模式生物，研究其分泌的有机物质对其吸收nps的影响。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：研究四膜虫分泌的有机物质是否会对其吸收nps（种类暂定用⁵⁵fe标记的fe₂o₃-nps）产生影响，若得到了肯定的结论，则进一步总结产生了怎样的影响。

研究内容：收集培养过四膜虫的培养基，即获得了四膜虫分泌物，使用分子透析技术进一步将获得的分泌物进行分子量筛选，得到四膜虫分泌的有机物质。将四膜虫对nps的吸收曲线、分泌物存在下的吸收曲线以及分泌的有机物质存在下的吸收曲线进行对比，分析四膜虫分泌的有机物质是否会对其吸收nps产生影响以及产生了怎样的影响。

拟解决的关键问题：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

实验研究法：通过设计具体实验方案对课题进行研究。

文献研究法：通过图书馆、电子资源数据库等途径查阅大量文献，为设计实验方案提供思路和参照。

4. 研究创新点

很少有研究者将四膜虫细胞分泌的有机物质作为实验材料；同时也鲜有学者探究原生动物的EPS或分泌的有机物质是否会对其吸收NPs有影响以及造成了何种影响。

5. 研究计划与进展

四膜虫的培养及其生长曲线的制作：5-6 d

确定四膜虫是否会分泌有机物质：4-5 d

四膜虫对nps的吸收实验：6-7 d