斑马鱼在纳米生物学中的应用【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物技术斑马鱼在纳米生物学中的应用摘要：斑马鱼作为一种模式脊椎动物，已经在纳米生物学的研究方面得到了广泛的应用。本文阐述了斑马鱼的特点，以及其应用于纳米生物学上的成果和前景。关键词：斑马鱼;应用;纳米生物学斑马鱼(Daniorerio)俗称蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼，隶属辐鳍亚、纲鲤科、短担尼鱼属，体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝与银色相间的条纹。是一种产于孟加拉和印度等国的热带观赏鱼。作为模式脊椎动物，斑马鱼在发育生物学和遗传学以及毒理病理学上有着广泛的应用。随着纳米技术的迅速发展，纳米生物学的研究得到越来越多的关注。人工纳米材料可通过直接排放、废弃物排放、常规使用

2、等多种途径进入水环境。进入水环境的人工纳米材料可通过食物链在鱼类等水生生物体内富集并最终进入人体，对人体健康构成威胁。因此，有关人工纳米材料对水生生物的毒性研究日益增多，而斑马鱼在其中发挥着重要作用并有着更广阔的应用前景。本文从斑马鱼在研究中的特点、在纳米生物学研究中的应用和应用前景几方面作一综述。1、斑马鱼的特点斑马鱼成鱼体型较小，胚胎透明且体外发育，易于活体观察；生长发育快，受精后24小时主要器官原基基本形成，便于研究组织器官的发育和功能；繁殖能力强且易于饲养。斑马鱼早在20世纪30年代，就作为经典的生长和胚胎模型。在20世纪70年代开始受到科学家们的关注，并成为最重要的模式

3、脊椎动物之一。Streisinger等在Nature上发表了斑马鱼的体外受精技术、单倍体诱导技术，建立了纯品系，并介绍了斑马鱼的第一个自然突变体——golden，这是斑马鱼成为模式动物新宠的开端。自20世纪90年代初以来，斑马鱼因其多方面的优点已成为模式动物家族中重要的一员，受到越来越多的重视和利用。斑马鱼由于发育前期细胞分裂快，胚体透明，特定的细胞类型易于识别等有利因素，成为脊椎动物中最适于做发育生物学和遗传学研究的模式生物。随着今年来的研究发现，斑马鱼虽然不是哺乳动物，但是随着斑马鱼基因技术得到了发展，如克隆，转基因技术，诱变和绘制方法，以及斑马鱼基因组测序工程的完成，发现斑

4、马鱼的基因与人类的基因保守度达到85％。斑马鱼在纳米生物学上应用的优异性主要为以下几点：1.1、物种稳定，个体差异性小，雌雄鉴别较容易。雄鱼的蓝色条纹偏黄，间以柠檬色条纹；雌鱼的蓝色条纹偏蓝而鲜艳，间以银灰色条纹，身体比雄鱼丰满粗壮。雄鱼的体长体高比大于雌鱼的体长体高比。41.2、斑马鱼的品系资源十分丰富，目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为Tuebingen品系、AB品系、WIK品系，斑马鱼基因组计划所用品系是Tuebinge此外，保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。1.3、个体小，发育快速，性成熟期短，繁殖能力强且易于饲养。成体长3～5cm，平均每升水可养7～

5、0条左右斑马鱼。在合适的养殖条件下，斑马鱼的性成熟期一般为3个月左右。雌雄鱼的交配行为受光刺激，可以通过调控光周期或控制雌雄鱼的接触而控制产卵时间。一尾成熟雌鱼每周可产卵一次，一次每次可产100—300枚。由于其便于大规模养殖，可持续提供大量分析材料，因此可以用于人工诱变和突变体的筛选，成为目前唯一可以进行大规模随机诱变筛选隐性突变体的脊椎动物。1.4、卵和胚胎透明，体外受精，体外发育，易于观察。卵子比一般哺乳动物卵子大十倍，受精卵的直径约1mm，易于进行显微注射和细胞移植等操作，便于在不受损害情况下，进行细胞发育命运的连续跟踪观察和细胞谱系的分析。1.5、斑马鱼的胚胎较哺乳动物

6、胚胎要小得多，测定需样量少。胚胎筛选可以在96孔微板上进行，每孔只需要100微升水。由于斑马鱼胚胎有可以提供营养的卵黄，因此第一周内不需要任何喂食。用药也很简单，小分子化合物可以直接溶于水中以扩散到胚胎中。1.6、胚胎学和遗传学操作技术成熟。在基因功能研究方面，已发展了转基因技术、基因过量表达技术、利用反义寡核苷酸抑制基因表达的技术、随机及靶基因定向诱变的技术、体细胞克隆技术等。斑马鱼的基因组全系列测定已经完成。1、斑马鱼在纳米生物学当中的应用。纳米生物学目前主要的研究内容是关于纳米材料的生理和生态毒性的研究。随着纳米技术的迅速发展，纳米生物学的研究得到越来越多的关注。人工纳米材

7、料可通过直接排放、废弃物排放、常规使用等多种途径进入水环境。进入水环境的人工纳米材料可通过食物链在鱼类等水生生物体内富集并最终进入人体，对人体健康构成威胁。因此，研究纳米材料的水生生态毒性有着重要意义。目前斑马鱼在纳米生物学上的应用主要包括纳米材料对斑马鱼孵化、发育的影响，对斑马鱼组织内酶活性的影响以及一些其他的生理研究方面。2.1、探讨纳米材料对水生生物在孵化、成活率等方面的影响。如但志刚等的研究发现功能化后的碳纳米管导致斑马鱼成鱼存活率下降，作用48h的成鱼30d成活率下降至