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《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+文献综述+优秀毕业设计】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本科毕业论文系列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1~100nm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,2010~2015年,全球纳米技术年产值将达到1万亿美元,全世界
2、从事纳米技术的工作者将达200万人。因纳米氧化锌(Nano-ZnO)在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,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,
3、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种金属氧化物纳米颗粒水悬浮液的毒性大小顺序为:ZnO>TiO2>Al2O3。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
4、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。11二、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
5、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:0.1mg·L-1纳米ZnO对体长体重等差异不大的成体斑马鱼6h~72h处理对照组:0h处理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
6、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:RT-PCR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,准备实验中要用的
7、材料和仪器。112010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。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,2008,5(2):18-22.[2]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,2009.[3]董静,陈莹,陈杰,等.纳米SiO2和常规SiO2对大鼠肺脏IL-4和TGF-β1表达影响的比较研究[J].工业卫生与职业病,2005
8、,31(4):206-209.[4]王显祥,杨中科,郭敏,等.CdX(X=Se,Te,Te/ZnS)量子点脂质体的制备及毒性比较[J].无机化学学报,2009,25(3):496-500.[5]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,